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正交频分复用(OFDM)技术是多载波传输方案中的一种有效传输方式,由于其具有良好的抗多径干扰能力和较高的带宽效率等优点,已成为近年来的研究热点之一,被认为是未来第四代移动通信的核心技术。OFDM通信系统被期望于使用在同时具有较大范围的多普勒扩展和较长时间的时延扩展环境中,但是,OFDM符号宽度的增加会使OFDM系统对信道的时变特性更加敏感,而高速移动环境必然会带来很大的多普勒频移,使OFDM系统的性能下降到令人难以接受的程度。为了改善OFDM系统的性能,本文提出一种新的信道均衡方法,通过将一组具有良好训练特性的复chirp序列做为发射的OFDM符号的后缀,在接收端利用所提出的方法对信道进行均衡,从而降低多普勒频移对系统性能的影响,获得较低的比特错误概率以及较稳定的系统性能。
本文首先介绍了无线移动通信系统的信道特性、信道模型及仿真方法,并详细描述了OFDM系统的基本原理、结构及其特点。
随后,本文在单载波系统的基础上提出了一种基于chirp序列的信道均衡方法。该方法利用chirp序列对源信号进行调制,通过令受限均方最小化的方式,获得了均衡器系数的闭合解并给出了获得这个唯一解的充要条件,同时提出了一种具有低复杂度的随机梯度自适应算法。
最后,通过引入采用伪随机后缀的OFDM调制器(PRP-OFDM)模型,利用具有良好训练特性的复chirp序列替换PRP-OFDM系统中的伪随机后缀,采用所提出的均衡器算法对信道进行均衡,使得系统的BER性能得到改善,并在具有较大多普勒频移的情况下,相对于传统的OFDM及采用现有均衡方法的PRP-OFDM,系统性能更加稳定。仿真表明,基于chirp序列的后缀在所提出的算法中具有比PN序列后缀更好的相关特性,且对自干扰具有更强的鲁棒性。