本文關鍵詞：高移動場景下OFDM系統(tǒng)信道估計技術仿真與DSP實現(xiàn)

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【摘要】：正交頻分復用(OFDM)技術具有頻譜效率高、抗多徑能力強、傳輸性能好、硬件實現(xiàn)方案簡單等特點,在無線通信領域獲得了廣泛的運用,使其成為LTE及LTE-A的關鍵技術之一。近十幾年來無線通信領域取得了較大的發(fā)展,雖然傳統(tǒng)的語音業(yè)務仍然需求很大,但是多媒體等數(shù)據(jù)業(yè)務也占據(jù)著較大的市場份額,而且呈現(xiàn)出逐年迅猛增加的趨勢。隨著全國高速鐵路建設的快速發(fā)展,人們不再滿足于傳統(tǒng)場景下的簡單通信需求,高速場景下的移動通信需求推動著通信技術不斷地革新。在高移動環(huán)境下,信道傳輸系數(shù)變化較為明顯,此時準確的信道估計是決定OFDM系統(tǒng)傳輸可靠性的重要因素。本文主要針對高移動場景下OFDM系統(tǒng)的信道估計算法展開仿真并著重研究了其在商業(yè)化軟件無線電平臺上的DSP實現(xiàn)。首先,論文介紹了移動通信環(huán)境的特點,重點分析了多徑效應和多普勒頻移給移動通信系統(tǒng)帶來的影響,即多徑時延會產(chǎn)生碼間干擾(ISI),多普勒頻移會使得一個符號周期內信道發(fā)生明顯變化,所以準確的信道估計對于接收端的均衡、檢測處理顯得尤為重要。緊接著論文對OFDM技術的基本原理和流程框架進行了分析和說明。然后論文介紹了幾種常見的信道估計算法。對于導頻處的信道估計,通常采用最小二乘(LS)信道估計算法、線性最小均方誤差(LMMSE)信道估計算法、基于DFT的信道估計算法和奇異值分解(SVD)的信道估計算法。對于非導頻處的信道估計,通常是采用插值的方案,論文主要介紹了線性插值和二階插值。傳統(tǒng)的信道估計算法比較適合準靜態(tài)信道,對于快變信道環(huán)境,論文采用基擴展模型來跟蹤信道的變化。論文研究了幾種常見的基系數(shù)模型,分析了基擴展模型的信道估計算法,選擇了基于BEM的時域信道估計算法作為DSP實現(xiàn)方案。最后,論文制定了DSP上信道估計硬件實現(xiàn)方案。設計了DSP實現(xiàn)過程中的各個功能單元,重點分析了各個主要功能模塊的設計方法和優(yōu)化過程。通過對比硬件測試結果和仿真結果,驗證了信道估計算法在DSP上實現(xiàn)的可行性。
【關鍵詞】：OFDM 信道估計 基擴展模型 DSP
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.53
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 論文的研究背景與研究意義11-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀分析12-13
• 1.3 研究內容和結構安排13-15
• 第2章 無線傳輸環(huán)境OFDM技術的基本原理15-21
• 2.1 無線信道15-17
• 2.1.1 時延擴展和相關帶寬15-16
• 2.1.2 多普勒頻移和相干時間16-17
• 2.1.3 信道仿真模型17
• 2.2 OFDM技術的原理及特點17-19
• 2.2.1 OFDM技術的基本原理17-18
• 2.2.2 OFDM系統(tǒng)的優(yōu)缺點18-19
• 2.3 本章小結19-21
• 第3章 信道估計的仿真與性能分析21-34
• 3.1 傳統(tǒng)的信道估計算法21-28
• 3.1.1 LS信道估計算法22
• 3.1.2 DFT信道估計算法22-23
• 3.1.3 LMMSE信道估計算法23-24
• 3.1.4 SVD信道估計算法24-25
• 3.1.5 常見插值算法25
• 3.1.6 常見信道估計算法的仿真與性能分析25-28
• 3.2 基于基拓展模型的信道估計算法28-33
• 3.2.1 基拓展模型的基本原理28-29
• 3.2.2 基于BEM的信道估計算法29-32
• 3.2.3 快變信道下信道估計算法的仿真和性能分析32-33
• 3.3 本章小結33-34
• 第4章 OFDM信道估計算法的DSP實現(xiàn)34-56
• 4.1 開發(fā)環(huán)境34-40
• 4.1.1 開發(fā)平臺34-35
• 4.1.2 TMS320C6474 DSP35-36
• 4.1.3 基帶系統(tǒng)結構36-40
• 4.2 DSP開發(fā)及優(yōu)化40-52
• 4.2.1 基本定點運算編程設計40-43
• 4.2.2 定點復數(shù)運算編程設計43-44
• 4.2.3 定點復矩陣求逆實現(xiàn)及優(yōu)化44-45
• 4.2.4 定點DFT模塊設計及優(yōu)化45-47
• 4.2.5 EDMA3傳輸模塊配置方案47-49
• 4.2.6 信道估計模塊實現(xiàn)49-52
• 4.3 設計方案的性能及資源消耗52-55
• 4.3.1 資源消耗52-54
• 4.3.2 信道估計性能測試54-55
• 4.4 本章小結55-56
• 總結和展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-63
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研項目63

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 任大孟;快速時變信道下無線OFDM系統(tǒng)信道估計技術的研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

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本文編號：758516