新一代移動(dòng)通信內(nèi)接收機(jī)理論與應(yīng)用研究.pdf

1、在新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，頻率選擇性信道是系統(tǒng)所要面對(duì)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。均衡技術(shù)是與之對(duì)抗的重要手段之一，為了降低均衡復(fù)雜度現(xiàn)代無(wú)線系統(tǒng)往往采用分塊傳輸，比如CP-SCBT系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，如何在無(wú)線時(shí)變信道下維持同步以及估計(jì)信道參數(shù)，是系統(tǒng)內(nèi)接收機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的主要任務(wù)之一，值得進(jìn)行深入的探討和研究。本論文重點(diǎn)研究了分塊傳輸移動(dòng)通信系統(tǒng)中的內(nèi)接收機(jī)設(shè)計(jì)，包括信道參數(shù)估計(jì)和同步技術(shù)。 論文共分為八章。第一章給出了論文研究背

2、景、研究?jī)?nèi)容及主要貢獻(xiàn)。第二章首先簡(jiǎn)單介紹了移動(dòng)通信信道的特性，然后敘述了CP-SCBT系統(tǒng)及OFDM系統(tǒng)的基本原理。 論文第三章首先推導(dǎo)了移動(dòng)信道的時(shí)域包絡(luò)統(tǒng)計(jì)特性，包括電平通過(guò)率，包絡(luò)最值率，對(duì)數(shù)包絡(luò)相關(guān)特性。接著給出了瑞利信道下基于以上這些統(tǒng)計(jì)特性的多普勒頻移估計(jì)器，并根據(jù)其理論誤差給出了改進(jìn)方法，有效降低了實(shí)現(xiàn)難度以及提高了估計(jì)精度。理論與仿真分析表明了這些估計(jì)器的有效性。 論文第四章從移動(dòng)信道的時(shí)域相位統(tǒng)計(jì)特性

3、出發(fā)，從理論上推導(dǎo)了相位差分的概率密度函數(shù)公式，分析了各階矩的表達(dá)式，給出了瑞利信道基于矩的多普勒頻移估計(jì)器，同時(shí)針對(duì)這些估計(jì)器的誤差應(yīng)用第三章的方法進(jìn)行改進(jìn)。最后根據(jù)上述多普勒頻移估計(jì)值，提出了簡(jiǎn)單實(shí)用的自適應(yīng)信道估計(jì)算法，包括自適應(yīng)時(shí)隙結(jié)構(gòu)和自適應(yīng)WVSA信道估計(jì)，仿真和分析表明自適應(yīng)算法有效降低了導(dǎo)頻開(kāi)銷(xiāo)，提高了信道估計(jì)精度。 論文第五章針對(duì)PSAM(Pilot Symbol Assisted Modulation)分塊傳

4、輸移動(dòng)通信系統(tǒng)，研究了用于同步跟蹤階段的聯(lián)合估計(jì)算法。該算法通過(guò)變換域空間分離，同時(shí)得到多普勒頻移、載波頻偏和信噪比估計(jì)值，和傳統(tǒng)的單參數(shù)估計(jì)方法相比，無(wú)論在運(yùn)算量和硬件復(fù)雜度上都有顯著的改進(jìn)。仿真和分析表明該算法具有較高的估計(jì)精度和較大的改進(jìn)空間，且可以同時(shí)用于信道內(nèi)插以提高信道估計(jì)精度。在本章最后部分，我們推導(dǎo)了Jakes譜瑞利信道下頻率估計(jì)器的漸近CRLB(Cramer Rao Lower Bound)，在傳統(tǒng)的文獻(xiàn)中，往往僅考慮

5、白高斯噪聲信道的CRLB。 在進(jìn)入跟蹤階段之前，OFDM通信系統(tǒng)需要得到粗略的時(shí)頻同步信息，論文第六章提出一種基于時(shí)域沖激型導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)的時(shí)頻捕獲算法。該方法用于同步建立階段，且僅需一個(gè)OFDM符號(hào)作為訓(xùn)練序列，具有較高的頻譜效率，適用于突發(fā)傳輸系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明該算法在各種信噪比和車(chē)速下都具有較好的性能。論文第七章針對(duì)OFDM系統(tǒng)中整數(shù)頻率偏移引起的頻域信號(hào)循環(huán)移位問(wèn)題，提出了一種高精度的用于同步跟蹤階段的頻偏估計(jì)模糊度消除算法，