《毕业论文--基于matlab环境的ofdm信道估计方法研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文--基于matlab环境的ofdm信道估计方法研究（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于基于 matlabmatlab 环境的环境的 OFDMOFDM 信道估计方法研究信道估计方法研究 学院名称 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院 专业班级 学生姓名 导师姓名 2013 年 6 月 10 日 目 录 摘 要1 ABSTRACT.2 第一章 绪论1 1.1 OFDM 的意义和背景1 1.2 OFDM 的历史及发展 .2 1.3 OFDM 系统的优缺点 .3 1.3.1 OFDM 技术的优点3 1.3.2 OFDM 技术的缺点4 第二章 OFDM 技术.4 2.1 OFDM 基本原理.4 2.2 OFDM 的主要传输技术5 2.2.1 串并转换5 2.2.2 DFT 变换5
2、 2.2.3 保护间隔和循环前缀.7 2.2.4 加窗技术.8 2.2.5 OFDM 基本参数的选择.9 第三章 信道估计.9 3.1 基础介绍 10 3.2 几种常见的信道估计算法 11 3.2.1 一般系统信道估计模型11 3.2.2 基于 LS 算法的信道估计.13 3.2.3 基于 DFT 的信道估计算法14 3.2.4 基于滤波器的信道估计算法18 3.2.5 最大似然估计算法20 3.2.6 信道估计算法总结23 第四章 基于 LS 和 DFT 算法信道估计.24 4.1 基于 LS 和 DFT 算法信道估计的 MATLAB 实现24 4.2 仿真分析及比较 .24 第五章 总结.
3、,.24 参考文献 26 致 谢28 附 录29 齐鲁工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文） 1 摘摘 要要 在无线信道环境下，可靠、高速的数据传输是无线通信系统主要目标。正交频 分复用(OFDM)作为一种可以有效对抗符号间干扰(ISI)和载波干扰（ICI）的高速传 输技术得到了广泛应用，而信道估计技术作为其关键技术之一也得到了很大的发展。 信道估计是进行相干检测、解调和均衡的基础，它对 OFDM（正交频分复用）技术实现 高速率的数据通信起着至关重要的作用。OFDM（正交频分复用）系统以其抗多径衰落 和较高的频带利用率，在众多领域得到了应用。OFDM 是实现无线通信的关键技术之 一，针对
4、 OFDM 通信系统特点, 本文对其信道估计技术进行研究,首先第一章介绍了 OFDM 的意义和背景，OFDM 的历史及发展和 OFDM 系统的优缺点。第二章重点介 绍了 OFDM 技术，包括 OFDM 的基本原理以及 OFDM 的主要传输技术。第三章在此 基础上对信道估计作了重点介绍，先对信道估计作了个基础的介绍，紧接着介绍了几 种常见的信道估计算法，最后重点介绍了基于 LS 算法 DFT 信道估计算法的 OFDM 系统的基本信道估计方法，并用 MATLAB 语言实现了基于 LS 算法 DFT 信道估计算 法信道估计的计算机仿真。 关键词：关键词： 正交频分复用 信道估计 LS 算法 DFT
5、信道估计算法 仿真 齐鲁工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文） 2 Abstract In the wireless channel environment, reliable, high-speed data transmission is the main goal of a wireless communication system. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) as a way to effectively combat inter-symbol interference (ISI) and carrier
6、interference (ICI) for high-speed transmission technology has been widely applied, and channel estimation techniques as one of its key technologies have also been very big development. Channel estimation is coherent detection, demodulation and balanced basis, it OFDM (orthogonal frequency division m
7、ultiplexing) technology to achieve high-speed data communication plays a vital role. OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) system with its anti-multipath fading and high bandwidth efficiency, in many areas to the application. OFDM wireless communication is one of the key technologies for
8、 OFDM communication system, this paper channel estimation techniques for its study, the first chapter introduces the meaning and context of OFDM, OFDM and OFDM history and development of the system advantages and disadvantages. The second chapter focuses on the OFDM technology, including the basic p
9、rinciples of OFDM and OFDM main transmission technology. Chapter III on the basis of estimates made by the channel focuses first on the basis of channel estimation made a presentation, followed by introduction of several common channel estimation algorithm, and finally focuses on the LS-based channe
10、l estimation algorithm of DFT the basic OFDM system channel estimation method and MATLAB language DFT based channel estimation algorithm LS channel estimation algorithm for computer simulation. Keywords: OFDM Channel estimation; LS algorithm; DFT channel estimation algorithm; simulation; 齐鲁工业大学 2013
11、 届本科生毕业设计（论文） 3 齐鲁工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文） 1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 OFDM 的意义和背景 移动通信是现代通信系统不可缺少的组成部分。它不但集中了无线通信和 有线通信的最新技术成就，而且集中了网络接收和计算技术的许多成果。目前， 移动通信已从模拟通信发展到了数字通信阶段，并且正朝着个人通信这一更高 级阶段发展。未来移动通信的目标是，能在任何时间任何地点，向任何人提供 快速可靠的通信服务。可以说移动通信从无线通信发明之日就产生了。1897 年， M.G.马可尼松所完成的无线通信实验就是在固定点与一艘拖船之间进行的，当 前的距离为 18 海里（约
12、33 公里） 。现代移动通信的发展始于 20 世纪 20 年代， 但是一直到 20 世纪 70 年代中期，才迎来了移动通信的蓬勃发展。 1978 年底，美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统（AMPS）,建成了蜂 窝状模拟移动通信网，大大提高了系统容量。与此同时，其他发达国家也相继 开发出蜂窝式公共移动通信网。这一阶段的特点是蜂窝移动通信网成为应用系 统，并在世界各地迅速发展。移动通信得到迅猛发展的原因，除了用户需求迅 速增加这一主要推动力之外，还有几方面技术发展提供条件。首先，微电子技 术在这一时期得到迅速发展，使通信设备能够实现小型化,微型化。其次，贝尔 实验室在 20 世纪 70 年代提
13、出的蜂窝网的概念形成了移动通信新体制。蜂窝网， 即所谓的小区制，大大提高了系统容量。第三方面进展是随着大规模集成电路 的发展而出现的微处理器技术日趋成熟以及计算机技术的迅猛发展，为大型通 信网的管理与控制提供了技术手段。这一阶段所诞生的移动通信系统一般被称 为是第一代移动通信系统。 从 20 世纪 80 年代中期开始，数字移动通信系统进入发展和成熟时期。模 拟蜂窝网的容量已不能满足日益增长的移动用户的需求。20 世纪 80 年代中期， 欧洲首先推出了全球移动通信系统（GSM,Global System for Mobile） 。随后美 国和日本也相继制订了各自的数字移动通信体制。20 世纪 9
14、0 年代初，美国 Qualcomm 公司推出了窄带码分多址（CDMA，Code-Division Multiple Access）蜂窝移动通信系统，这是移动通信系统发展中的里程碑。从此，码分 多址这种新的无线接入技术在移动通信领域占据了越来越重要的地位。这些目 前正在广泛使用的数字移动通信系统就是第二代移动通信系统。 第二代移动通信系统主要为支持语音和低速率的数据业务而设计的。但随 着人们对通信业务范围和语务速率要求的不断提高，已有的第二代移动通信网 将很难满足新的业务需求。为了适应新的市场需求，人们正在发展第三代 （3G）移动通信系统。但是由于 3G 系统的核心网还没有完全脱离第二代移动通
15、信的核心网结构，所以普遍认为 3G 系统仅仅是一个从窄带向未来移动通信系统 齐鲁工业大学 2013 届本科生毕业设计（论文） 2 过度的阶段。目前，人们已经把目光越来越多的投向超 3G 的移动通信系统，该 系统可以容纳庞大的用户数，改善现有通信质量，达到高速数据传输的要求。 从技术层面来看，3G 系统主要是以 CDMA 为核心技术，而 3G 以后的移动通信系 统中正交频分复用（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing） 最受瞩目，有不少专家学者针对 OFDM 技术在无线通信技术上的应用从事研究。 目前世界范围内存在有许多数字无线通信系统，其
16、中主要包括 GSM 系统， IS-136TDMA 系统以及 IS-95CDMA 系统。其中 GSM 系统占据全球移动通信市场份 额的 58%，可以提供 2.4kbit/s9.6kbit/s 以及 14.4kbit/s 的电路交换语音 业务，还可以通过 GPRS 和 EDGE 分别提供 9.6kbit/s 和 384kbit/s 的分组交换 数据业务。IS-136 系统占有全球市场 9%的份额，它可以提供 9.6kbit/sIS-136 的电路交换语音和传真业务。其最高数据传输速率可以达到 40kbit/s60kbit/s。IS-95 系统占有的市场份额是 14%，它能够提供可变速率 接入，其峰值速率分别可以达到 9.6kbit/s 和 14.4kbit/s，还可以通过使用蜂 窝数字分组数据网络来提供 19.2kbit/s 的数据业务。显然，给予支持语音业
