高速移動(dòng)環(huán)境下載波頻偏估計(jì)的研究.pdf

1、現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)日新月異，其發(fā)展給人類的生活帶來了巨大的變化，給社會創(chuàng)造了無盡的財(cái)富，而隨著交通工具移動(dòng)速度的不斷提升，人們對通信技術(shù)的要求也越來越高，其中較重要的一項(xiàng)就是針對高速移動(dòng)環(huán)境如何進(jìn)行快速且準(zhǔn)確地頻率偏移估計(jì)，本文以O(shè)FDM系統(tǒng)為例對頻偏估計(jì)算法進(jìn)行了深入的研究。正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)因?yàn)槠漭^高的頻譜利用率、較好的抗多徑衰落能力而得到廣泛的關(guān)注，但是其對頻率偏差敏感、功率峰值與均值之比較大，尤其在高速移動(dòng)環(huán)境下，系統(tǒng)將

2、會受到多普勒頻移的影響:破壞子載波之間的正交性、載波間干擾(ICI)的產(chǎn)生等，從而極大影響了系統(tǒng)的性能。為了解決上述問題，一個(gè)性能完善的頻偏估計(jì)算法的提出迫在眉睫。
　　本文首先介紹了高速移動(dòng)環(huán)境的一些特征，包括多徑衰落的產(chǎn)生、多普勒頻移以及無線信道模型和參數(shù)；接著介紹了OFDM系統(tǒng)的基本原理，包括其基本框圖、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、保護(hù)間隔和循環(huán)前綴的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了OFDM系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，由此引申到本文所研究的載波頻率偏移對OFDM

3、系統(tǒng)的影響，即本文研究的意義所在；然后介紹了高速移動(dòng)環(huán)境下OFDM系統(tǒng)符號定時(shí)同步機(jī)制對頻偏估計(jì)的影響，包括移動(dòng)臺移動(dòng)速度的估計(jì)、OFDM系統(tǒng)信噪比的估計(jì)，符號定時(shí)同步是研究頻偏估計(jì)算法的前提，在此基礎(chǔ)上我們開始討論載波頻偏估計(jì)的算法；頻偏估計(jì)算法一般情況下分為基于導(dǎo)頻輔助、基于數(shù)據(jù)輔助以及基于非數(shù)據(jù)輔助三種，其中基于導(dǎo)頻輔助算法本文主要討論了最大似然估計(jì)算法中的Moose算法、傳統(tǒng)的PSA算法、迭代PSA算法，通過仿真結(jié)果討論分析各自

4、優(yōu)缺點(diǎn)后提出一種改進(jìn)的迭代PSA算法。與基于非數(shù)據(jù)輔助算法相比，基于數(shù)據(jù)輔助算法會降低系統(tǒng)的傳輸效率，可是卻具有估計(jì)精度高、運(yùn)算量低等優(yōu)點(diǎn)，并且由于基于非數(shù)據(jù)輔助算法其硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高，所以本文只討論了基于數(shù)據(jù)輔助算法，本文以Schmdl和Cox提出的SCA算法為例展開討論，由于這類算法要么大多只能在移動(dòng)速度不高的情況獲得較好性能，而高速移動(dòng)環(huán)境下性能往往較差，要么在頻偏估計(jì)精度和頻偏估計(jì)范圍之間不能找到平衡點(diǎn)，于是在SCA算法基礎(chǔ)上提