基于陣列信號處理的OFDM接收機(jī)研究與設(shè)計.pdf

1、在無線通信中，采用基于多天線的陣列信號處理技術(shù)能使系統(tǒng)根據(jù)信號的來波方向調(diào)整方向圖，減少干擾信號的影響，提高信干噪比。在現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)中應(yīng)用陣列信號處理可以擴(kuò)大小區(qū)的覆蓋范圍，降低手機(jī)的功耗，增加系統(tǒng)的容量，降低系統(tǒng)的干擾，提高接收靈敏度。 正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種多載波調(diào)制技術(shù)，它具有頻帶利用率高，結(jié)構(gòu)簡單，抗多徑衰落能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在無線通信系統(tǒng)中，無線蜂窩采用的頻率復(fù)用技術(shù)將產(chǎn)生共信道干擾(CCI)，OFDM系統(tǒng)對

2、共信道干擾的影響較為敏感，當(dāng)干擾較大時，接收機(jī)將無法完成正確解調(diào)。因此，本文考慮在接收端使用陣列天線來接收OFDM調(diào)制的信號，利用自適應(yīng)波束形成，對干擾信號形成零陷，消除或減少同頻干擾帶來的影響，從而提升系統(tǒng)的接收性能、擴(kuò)大系統(tǒng)容量。 本文圍繞陣列信號處理技術(shù)和OFDM接收技術(shù)對基于陣列信號處理的OFDM接收機(jī)做了全面、系統(tǒng)的研究，包括系統(tǒng)算法仿真和基于FPGA的完整接收系統(tǒng)硬件設(shè)計。首先介紹了陣列天線的數(shù)學(xué)模型和空時信道模型，

3、分析了DOA估計和自適應(yīng)波束形成技術(shù)，然后重點(diǎn)研究陣列信號處理技術(shù)與OFDM系統(tǒng)相結(jié)合的兩種方式，即PRE-FFT和POST-FFT方式，對兩種方式的各種算法進(jìn)行了分析與仿真，提出了一些改進(jìn)方案。并且分別在不同的時延擴(kuò)展、角度擴(kuò)展、信噪比、信干比、多普勒頻偏下對PRE-FFT和POST-FFT方式進(jìn)行對比仿真，指出了各自的特點(diǎn)和應(yīng)用環(huán)境。同時，討論了發(fā)射波束形成算法，并分時分和頻分雙工兩種情況分析了對OFDM信號進(jìn)行發(fā)射波束形成的方案。