超宽带通信系统中信道估计方法的研究

论文摘要

超宽带通信目前已成为无线通信领域关注的热点之一,这种通信技术的发展满足未来理想无线通信的要求,具有发射功率低、传输速率高、系统容量大、处理增益高等特点,尤其适用于室内密集多径场所和军事通信应用。在超宽带通信系统中,由于信号在无线信道中传输,多径现象使得信号幅度发生衰落,相位发生偏移,信号到达时间也会产生不同程度的延时。为了保证通信的可靠性和有效性,接收机需要利用信道估计技术来准确的了解信道的传输特性,补偿信道对超宽带信号造成的影响。本文首先介绍了超宽带通信系统的基本原理和超宽带信道的传输特性及信道特征参数。在此基础上,研究了基于OFDM技术的超宽带通信系统,重点分析了此系统中的信道估计技术。在基于OFDM技术的超宽带系统中信道估计对于相干检测是至关重要的,它的准确度直接影响到整个系统的性能。在分析和比较了LS估计算法、LMMSE估计算法和DFT估计算法的基础上,针对于在性能和复杂度方面都比较折中的DFT估计算法,提出了一种改进的DFT估计算法,用汉宁窗在时域上对信道冲激响应进行处理,有效的抑制了频域响应的频谱泄漏,利用估计得到的信道信息对信号进行均衡,可减少多径信道对信号的影响。理论分析和仿真结果都表明在没有增加估计复杂度的基础上,提出的信道估计算法性能更优于直接DFT估计算法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 超宽带技术定义
• 1.2 超宽带技术特点
• 1.3 超宽带技术分类
• 1.4 超宽带技术的发展
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 超宽带信道传输特性
• 2.1 无线信道传输特性
• 2.2 超宽带信道传输特性
• 2.3 超宽带信道特征参数
• 2.4 IEEE 802.15.3a推荐的超宽带信道模型
• 2.4.1 路径损耗模型
• 2.4.2 修正的S-V室内信道模型
• 2.5 本章小结
• 第3章 UWB-OFDM系统
• 3.1 OFDM基本原理
• 3.2 UWB-OFDM系统
• 3.2.1 系统方案
• 3.2.2 系统结构
• 3.2.3 多频带超宽带信号
• 3.3 本章小结
• 第4章 UWB-OFDM信道估计方法的研究
• 4.1 信道估计概念
• 4.2 导频插入方法
• 4.3 信道估计方法
• 4.3.1 最小二乘估计（LS）
• 4.3.2 最小均方误差估计（MMSE）
• 4.3.3 线性最小均方误差估计（LMMSE）
• 4.3.4 基于DFT变换的信道估计
• 4.4 改进的DFT信道估计方法
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文和取得的科研成果
• 致谢