论文部分内容阅读
单载波频域均衡(SC-FDE)技术是第四代(4G)移动通信系统的核心技术之一。SC-FDE技术综合了单载波和正交频分复用(OFDM)技术的优点。一方面克服了OFDM系统的不足,在保持相同复杂度的同时,获得与OFDM系统近似的性能。另一方面由于接收端采用FFT和IFFT变换来实现频域均衡,与传统的单载波传输技术相比降低了接收机的实现复杂度。因此,SC-FDE技术逐渐引起广泛的关注,其关键技术也成为研究热点。信道估计技术是SC-FDE系统中关键技术之一,是实现信道均衡和数据解调的基础,信道估计的好坏直接影响整个系统的性能。本文主要研究了SC-FDE系统中的信道估计技术,包括基于导频的信道估计和盲信道估计,主要研究工作和创新点如下：(1)简单分析了无线信道的特性,介绍了SC-FDE系统的基本原理,优缺点以及关键技术。介绍了几种经典的信道估计和频域均衡方法,包括最小二乘(LS)信道估计、最小均方误差(MMSE)信道估计,以及迫零(ZF)均衡和最小均方误差(MMSE)均衡。(2)研究了基于导频的信道估计,包括导频序列的选择和导频数量的选择以及导频的插入。针对块状导频结构,介绍了两种常用的信道估计算法：判决反馈算法和线性插值算法,结合线性插值算法提出了导频间隔的最优化设计方法。通过仿真分析比较了两种信道估计算法的性能,验证了Newmann序列比普通的数据调制序列更适合做SC-FDE系统的导频序列,给出了线性插值算法最优导频间隔的经验取值范围。针对梳状导频结构,讨论了SC-FDE系统中插入梳状导频的三种方法,研究了DFT插值信道估计算法,在此基础上运用前向平均法改进了DFT插值信道估计算法。仿真结果表明：与原算法相比,改进算法的性能有所改善。(3)分析探讨了SC-FDE系统中基于预编码的盲信道估计方法。介绍了该方法的系统模型和研究的前提条件,讨论了理想条件下基于预编码的盲信道估计方法。在噪声存在条件下,分析了预编码序列的选取对估计性能的影响,讨论了预编码序列的最佳设计方法。最后,通过降噪处理改进了基于预编码的盲信道估计方法。仿真结果表明：与原方法相比,改进后的盲信道估计方法提高了估计精度,降低了系统误码率。