OFDM多普勒频移信道估计载波间干扰硕士论文

OFDM 通信系统中的多普勒频移估计通信系统中的多普勒频移估计 摘要 OFDM 是一种高效的数据传输方式 通过减小和消除码间串 扰的影响来克服信道的频率选择性衰落 已经在众多的高速数据传输 领域得到了应用 为了实现这种相互重叠的多载波技术 必须考虑如 何减小各个子载波之间的干扰 也就是要求各个调制子载波之间保持 严格的正交性 正是由于 OFDM 系统具有这个特点 所以它对频率偏差 非常敏感 而且 OFDM 系统对载波频偏和多普勒频移引起的载波间干 扰比普通的单载波通信系统引起的更大 这将严重影响系统的性能 特别是随着技术的进步 使用载波的频率不断变大 并且收发信机间 的相对运动速率也越来越快 这些都将使多普勒效应问题变得更加严 重 所以必须对多普勒频移问题进行研究 本文首先分析了一种基于 循环前缀自相关函数的多普勒频移估计算法 本算法利用循环前缀与 OFDM 符号中的相同部分进行自相关运算 从而得到多普勒频移信息 接着分析了一种基于导频符号的多普勒频移估计算法 利用插入的已 知的导频符号进行自相关运算 从而得到最大多普勒频移信息 最后 结合基于循环前缀的多普勒频移估计算法的原理和信道估计的方法 提出了一种基于信道估计的多普勒频移估计算法 在 OFDM 符号前插 入 OVSF 序列 通过 OVSF 序列快 更多还原 Abstract OFDM is an efficient data transmission by reducing and eliminating the impact of ISI to overcome the frequency selective fading channel It had used in many fields of application To achieve this overlapping multi carrier technology we must consider how to reduce interference between different subcarriers which is required between the various sub carrier modulation strictly orthogonal Because OFDM system has this feature so it is very sensitive to frequency deviation and ICI caused by carr 更多还原 关键词 OFDM 多普勒频移 信道估计 载波间干扰 Key words OFDM Doppler Shift Channel Estimation Inter carrier Interference 摘要 3 4 Abstract 4 第一章 绪论 7 11 1 1 课题研究背景 意义和国内外发展现状 7 9 1 2 论文的主要工作 9 11 第二章 OFDM 原理概述 11 21 2 1 单载波与多载波通信系统 11 12 2 2 OFDM 系统的主要优缺点 12 14 2 3 OFDM 的信号模型 14 17 2 4 保护间隔和循环前缀 17 19 2 5 OFDM 系统的参数设计 19 20 2 6 本章小结 20 21 第三章 无线信道分析与建模 21 39 3 1 无线信道传播特性 21 23 3 1 1 大尺度衰落 21 22 3 1 2 阴影衰落 22 3 1 3 多径衰落 22 23 3 1 4 信道的时变性和多普勒频移 23 3 2 多径衰落信道的冲激响应模型 23 24 3 3 多径信道的影响 24 32 3 3 1 不包含频率分量的多径效应仿真分析 25 28 3 3 2 含有频率分量的多径效应仿真分析 28 29 3 3 3 多普勒频移仿真分析 29 32 3 4 平坦衰落信道的建模 32 35 3 4 1 Clarke 信道建模 32 33 3 4 2 Jakes 仿真器 33 35 3 5 载波频率偏移对 OFDM 系统的影响 35 37 3 6 本章小结 37 39 第四章 多普勒频移估计算法 39 51 4 1 基于循环前缀的多普勒频移估计算法 39 43 4 1 1 算法原理描述 39 40 4 1 2 系统模型 40 42 4 1 3 仿真与性能分析 42 43 4 2 基于导频符号的多普勒频移估计算法 43 50 4 2 1 梳状导频模型 43 44 4 2 2 系统模型 44 45 4 2 3 多普勒频移估计算法与仿真分析 45 50 4 3 本章小结 50 51 第五章 基于信道估计的多普勒频移估计算法 51 57 5 1 正交可变