單-多載波系統(tǒng)信道估計與均衡算法研究.pdf

1、作為通信系統(tǒng)中的重要組成部分，信道估計與均衡技術保證了通信系統(tǒng)的性能，一直是通信系統(tǒng)中的熱點研究問題。無線信道固有的多徑效應與多普勒頻移等傳輸特性使得通信系統(tǒng)易產生碼間干擾，而設計良好的信道估計與均衡技術可有效抵制碼間干擾，從而降低通信系統(tǒng)誤碼率。本文分別針對典型的單載波衛(wèi)星通信系統(tǒng)與第二代數(shù)字地面視頻廣播（Digital Video Broadcasting-Second Generation Terrestrial，DVB-T2）系

2、統(tǒng)的不同特性，研究了兩種系統(tǒng)下的信道估計與均衡算法。
　　本研究主要內容包括：⑴介紹單載波衛(wèi)星通信系統(tǒng)與DVB-T2系統(tǒng)的基本原理、幀結構及導頻模式，并分析多徑衰落與多普勒頻移對無線信道傳輸特性的影響。⑵對低信噪比情況下單載波衛(wèi)星通信系統(tǒng)中信道估計與頻域均衡技術進行研究，分析基于導頻的信道估計與頻域均衡算法的特點，完成信道估計與頻域均衡的FPGA硬件實現(xiàn)。實現(xiàn)的信道估計方案中，采用OFDM系統(tǒng)中已有的自適應門限信道估計方案，并且驗

3、證該方案可以克服低信噪比情況下單載波衛(wèi)星通信系統(tǒng)中信道估計算法受噪聲干擾較大的問題。論文分析硬件資源消耗情況并且下載測試誤比特率（Bit Error Rate，BER）性能，結果表明：系統(tǒng)考慮的四種工作模式下，自適應門限方案相比固定門限方案在BER=10-6時對應的信噪比最好可以改善0.9 dB；考慮信噪比門限最低的BPSK、碼率1/3模式，本文采用自適應門限方案在高斯信道中信噪比SNR=-2.42 dB時以及雙徑信道中信噪比SNR=-

4、0.27 dB時，誤比特率也可降至10-6。⑶對多載波DVB-T2系統(tǒng)信道估計算法進行研究，分析傳統(tǒng)的基于導頻的信道估計算法，包括最小二乘信道估計算法、導頻塊平均降噪算法、自適應平均最小二乘算法、二維插值2D算法與級聯(lián)一維插值2×1D算法等，并基于級聯(lián)一維插值2×1D算法進行改進，提出一種針對數(shù)據(jù)處信道估計的時頻域加權算法，新算法利用多普勒頻移與信道最大多徑時延構造代價函數(shù)計算權值因子，并利用權值因子對虛擬導頻處時頻域方向插值得出的信道