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WiMAX(World interoperability MicrowaveAccess)技术可以提供固定、移动、便携形式的无线宽带连接,并最终能够在不需要直接视距基站的情况下提供移动无线宽带连接。正交频分复用 (OFDM) 以其高频带利用率和良好的抗干扰能力被广泛应用于 WiMAX 系统中。本文研究内容之一为探讨OFDM的信道估计以及均衡问题,并结合 802.16d 协议设计 WiMAX 系统的信道估计器。高阶单载波通信作为目前一种重要的辅助通信手段,特别适用于丘陵山区或其它地理条件比较恶劣的地区。但由于采用高阶 QAM 调制技术,码元速率高,所以受多径干扰影响较大。本文研究内容之二为探讨研究数字微波系统中的均衡技术,实现适用、简单、性能优良的信道均衡器。论文的主要工作为:
通常从导频和前导两方面研究 OFDM 系统信道估计问题。前者主要是基于导频点信道信息与插值算法实现信道估计。本文对诸如线性、二次、基于变换域等插值算法的估计效果进行了比较之后,针对 802.16 中的非均匀导频设计特点,提出一种改进的时域信道估计算法。即,利用 IFFT 变换,根据已知的导频点信息估计值获得信道时域响应,并通过线性预测滤波器或自适应预测滤波器来降低加性噪声的影响。仿真结果表明,该算法在SUI-3信道模型下,与原型时域估计算法比较,在 BPSK、QPSK、16QAM 下误符号率分别有 1dB、2dB 与 4dB 的改善。后者主要是采用简单实用的 LS 信道估计算法。在上述工作基础上,提出了一种性能良好的信道估计结构。即,利用 LS 算法在突发报文的开始利用前导进行信道信息初始值的估计。在信道最大时延小于导频数目的情况下,’采用改进的时域估计算法对信道的情况进行跟踪,否则利用 DDCE 根据判决结果对信道情况进行追踪。
单载波系统信道均衡器的结构主要分为初始均衡器与判决反馈两部分。一方面,研究了判决反馈均衡器算法,仿真结果表明平均梯度算法性能最优。另一方面,研究了 CMA盲均衡算法,并从代价函数、迭代方程及初始化系数等方面对该算法存在的伪收敛问题进行了深入研究。在此基础上提出一种带时延估计的 CMA 改进算法。即,通过引入时延校正因子来调整主径位置,避免伪收敛现象。仿真结果表明该算法克服了伪收敛性问题,并且具有运算量小、易实现等优点,可有效地用于高速单载波数字通信应用。