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随着网络与多媒体应用的快速发展,对大范围覆盖、高速宽带无线数据接入业务的需求与日俱增,为此IEEE制定并颁布了无线宽带城域网标准802.16(WiMAX)。在IEEE802.16-2004标准中,规定了四种物理层接口标准:WirelessMAN-SC(单载波系统)、WirelessMAN-SCa(增强单载波系统)、WirelessMAN-OFDM(正交频分复用系统)、WirelessMAN-OFDMA(正交频分复用多址系统)。其中,WirelessMAN-OFDM是用于2GHz～11GHz非视线传输的物理层标准,在非视线传输环境里,主要的问题是如何对抗多径衰落信道的影响。分集是对抗多径衰落的有效手段,在WirelessMAN-OFDM中,通过OFDM多载波技术结合交织和信道编码可以实现频率分集,此外在下行链路中还可利用Alamouti空时编码技术实现空间发射分集。空时编码面临的主要问题为如何获得多个信道的信息,因此本文主要研究基于Alamouti空时编码的WirelessMAN-OFDM系统中的信道估计。本文分析了标准中所规定的空时前导和空时梳状导频结构,通过利用空时前导的频率正交性和空时梳状导频的编码正交性,可以把多天线链路下多个信道的估计问题等效地分离为多个单天线链路下的信道估计。在分析单天线链路下的信道估计算法的基础上,针对空时编码WirelessMAN-OFDM系统提出了比较完整的信道估计方案,包括利用空时前导进行初始信道估计和利用空时梳状导频进行信道跟踪。针对初始信道估计问题,比较了频域最小平方(LS)算法、基于特征值分解的频域线性最小均方算法(LMMSE-SVD)和时域最小平方(LS)算法。仿真结果表明频域LS算法实现简单但性能较差,频域LMMSE-SVD算法具有较低实现复杂度与较好性能,时域LS算法性能最好但实现复杂度很高且对定时精度要求也很高。对于信道跟踪,当信道冲激响应的最大时延很小时,协议中的8个空时梳状导频足够用来进行信道估计(跟踪)。基于梳状导频的信道估计分为导频点信道估计和内插两个阶段。本文着重分析了能够避免直接频域拟合误差的2种内插方法——时域内插和变换域内插的理想内插条件,分析表明时域内插更适合实际系统,进一步结合自适应谱线增强器可以提高时域内插在强白噪声背景下的性能。本文还系统地讨论了固定无线宽带接入系统环境下SUI信道模型的仿真实现,并针对离散多径信道模型中抽头系数在高上采样率下的内插问题,提出了一种基于迭代内插的解决方法。