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1、. . . . . 编 号： 审定成绩： 设计（论文）题目：ACO-OFDM系统信道估计算法的研究学 院 名 称 ：学 生 姓 名 ：专 业 ：班 级 ：学 号 ：指 导 教 师 ：答辩组 负责人 ：填表时间： 年 月重庆邮电大学教务处制学习参考. . . . .摘 要在ACO-OFDM无线光通信系统中，为了能达到系统需要的解码要求，必须要进行准确的信道估计。针对ACO-OFDM系统中，系统信号均值大于零，不满足传统叠加周期序列信道估计方法所要满足的数据信号序列均值为零的条件的问题，本文通过对传统方法在训练序列和本地矩阵的生成等方面进行改进，提出一种适用于该系统的基于叠加训练序列的信道估计方法
2、。该方法首先通过对复数序列进行共轭对称变换、IFFT、并串变换、限幅和拆分组合，生成单极性非负周期实序列；然后根据接收信号的时域统计特性和功率分配因子的取值，合理地设计本地矩阵；通过对接收信号进行一阶统计平均处理，完成信道估计。与传统的叠加周期序列的信道估计方法相比，本文提出的方法能直接应用于光强度调制的ACO-OFDM系统中，并且通过将训练序列与数据在一段时间间隔内同时传送，不需要额外的频段和时隙传输已知训练序列，保证了系统的传输效率，同时算法复杂度较低，时间功率分配相对灵活，具有显著的优势。结合理论分析，并通过计算机仿真表明，该信道估计方法的性能与系统子载波数目、功率分配因子以及信噪比有着
3、密切的关系。若功率分配因子保持不变，随着系统子载波数目的增大，MSE逐渐减小，估计性能就越好。随着功率分配因子的增大，训练序列的能量增大，信道估计性能越好，精度越高，验证了该算法的有效性。【关键词】非对称限幅光正交频分复用 叠加训练序列 信道估计 算法ABSTRACTIn ACO-OFDM wireless optical communication system, it is necessary for achieving good decode performance to estimate accurately channel characteristic parameters. In
4、ACO-OFDM system, the mean of the data is not zero. That cannot satisfy the qualification in the traditional channel estimation method using superimposed periodic training, which is zero-mean of the data sequence. Via the improvement on the training sequence and the local matrix, a channel estimation
5、 method for ACO-OFDM based superimposed training is proposed in this paper. Firstly, the unipolar non-negative periodic real sequence is generated through doing the conjugate symmetry transform, IFFT, parallel-to-serial conversion, clipping, splitting and composing complex sequence. Secondly, accord
6、ing to statistics of the received signal in time domain and the power allocation factor, the local matrix is designed rationally. Thirdly, the first-order statistic of the received signal in time domain is used to estimate the channel finite-impulse response.Compared with the channel estimation meth
7、ods of traditional superposition of periodic sequences, the proposed method can be applied directly to optical intensity modulation ACO-OFDM systems. It transmits the training sequence and data over a period of time interval at the same time. It is dont need the extra frequency and time slot to tran
8、smit the known training sequence, that ensure the transmission efficiency of the system, also the complexity of algorithm is low, the time power allocation is relatively flexible. It has significant advantages. Combined with the theoretical analysis and computer simulation, it shows that the perform
9、ance of channel estimation method has a close relationship among the number of system subcarrier, the power allocation factor and SNR. If the power allocation factor remain the same, with the increase of system subcarrier number, the MSE decreasing, the estimation performance better. With the increm
10、ent of power allocation factor and the energy of training sequences, the better the performance of channel estimation, the higher accuracy, and proving the effectiveness of the proposed algorithm.【Key words】asymmetrically clipped optical-orthogonal frequency division multiplexing superimposed traini
11、ng sequence channel estimation arithmetic目 录摘 要IABSTRACTII目 录III前 言1第一章 绪论2第一节 研究现状2一、无线光通信技术的发展2二、OFDM技术研究概述2三、ACO-OFDM技术研究现状5四、ACO-OFDM系统信道估计技术研究现状5第二节 研究意义7第三节 本文的主要内容及工作安排9第二章 ACO-OFDM系统概述10第一节 OFDM系统原理及技术特点10第二节 ACO-OFDM系统原理及技术特点13第三节 信道估计技术分析15一、导频辅助信道估计15二、叠加训练序列信道估计17第四节 本章小结19第三章 ACO-OFDM系统
12、叠加序列信道估计技术20第一节 研究背景20第二节 ACO-OFDM系统信道估计方法21一、ACO-OFDM系统信道模型分析22二、训练序列的生成22三、本地矩阵的生成24四、信道估计的算法24第三节 理论分析26第四节 仿真分析29第五节 本章小结31第四章 总结及展望33第一节 本文工作总结33第二节 下一步研究展望33致 谢35参考文献36附 录38一、英文原文：38二、英文翻译：39三、工程设计图纸：40四、源程序：41五、其他：42学习参考前 言步入信息时代以来，随着信息化的步伐不断加快，各种信息技术日新月异，人们对传输速率的要求越来越高。在光通信领域中，无线光（Wireless O
13、ptical，WO）技术可以用于高速率数据传输，其通信设备结构简单、价格低，不受带宽限制，传输速率高，安全性好，更适合短距离高速无线接入，前景广阔，发展十分迅速。正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术由于方便地与多种多址接入技术相结合，可用高阶的数字调制方式，有高的数据传输速率，有效地克服信道延迟产生的符号间干扰等特点，被认为是无线光技术的核心之一。但是双极性复值的 OFDM 信号无法直接在强度调制直接检测（Intensity Modulated/Direct Detection，IM/DD) 系统中应用，所以非对称限
14、幅光正交频分复用（Asymmetrically Clipped Optical-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，ACO-OFDM）系统于2006年被提出，用于解决这一问题1。ACO-OFDM不需要添加直流偏移量，在对光源进行强度调制之前，调制信号的所有负值都被归零，通过载波频率的正确选择，传输数据完全可以从这种非对称削减的信号中恢复出来，并且不会产生信号频带内的削减噪声。基于非均匀限幅光正交频分复用调制的无线光通信技术实现了无线光通信技术与正交频分复用技术的完美结合。ACO-OFDM技术除具备OFDM 技术的特点外，还具有抗多径传输能力强，功率效率高和安全性好，星座选择灵活，系统容量大等优势，被广泛应用到无线光通信系统中。在ACO-OFDM系统中对信道进行估计十分必要，信道估计的精度将直接影响整个系统的性能。根据是否需要利用额外的数据，信道估计可以分为：盲信道估计、导频辅助的信道估计及基于叠加序列的信道估计。但从总体上来说，基于导频的方法具有较高的估计精度，可以跟踪时变信道，但是导频占用了频谱资源，降低了系统容量；盲信道估计法由于不需要导频信息，很大程度上提高了系统传输效率，然而由于收敛速度慢，实际应用受到限制；基于叠加
