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单载波频域均衡技术(SC_FDE),是一种新的宽带无线通信技术,它结合了传统的单载波传输和正交频分复用(OFDM)技术的优点。主要通过发送训练序列估计信道频率响应,然后在频域进行信道均衡,从而克服了多径干扰并且很大程度弥补了单载波时域均衡实现难度大和OFDM通信系统峰均功率比(PAPR)高的缺点。然而克服多径传播所带来的影响是实现高数据速率无线通信难以解决的问题之一。为此本文基于SC FDE系统,针对如何提高信道估计精度的问题以及频域均衡的优化算法做了详细的研究。首先,分析了无线信道传播环境的主要特征,并给出了SC_FDE系统的原理框图及数学描述,研究了其传输信号的数据帧结构,描述了UW独特字的产生方法。在此基础上实现了迫零均衡(ZF)和最小均方误差均衡(MMSE)两种均衡算法的实验仿真,仿真结果表明MMSE均衡算法的性能优于ZF均衡。接着,本文基于IEEE802.16所提出的SUI信道模型,根据无线信道的特性参数,构造出代表真实信道的SUI信道仿真模型。对独特字UW进行了深入研究,分析了UW长度对系统性能的影响。实验研究表明UW长度越长其估计精度越高,但是随之频带利用率就越低,因此本文提出了一种改进的数据帧结构,在不增加频带利用率的前提下提高信道估计精度。并通过仿真实验对比分析了SC_FDE系统基于不同数据帧结构的误码性能,验证了改进的数据帧结构的误码性能更优。最后,对SC_FDE系统的频域均衡原理进行了讨论,并仿真对比了均衡前后的系统性能。针对MMSE均衡仍存在残留码间干扰的问题,本文首先对用于MIMO-SCFDE系统的噪声预测算法做了参数优化改进,接着将MMSE-RISIC判决反馈均衡算法与改进的噪声预测算法进行加权结合,形成MMSE-NP-RISIC算法,并给出了几种均衡算法的流程图。最后对比分析了以上几种不同均衡算法的误码性能,仿真实验表明,由于结合后的算法同时考虑了码间干扰和噪声带来的干扰,因此误码性能更优。