基于CMMB的信道估计算法研究及其FPGA实现

论文摘要

CMMB标准,是国家广播电影电视总局颁布的具有自主知识产权的移动多媒体广播技术行业标准。本文阐述了移动多媒体广播业务的定义和发展,对目前国际上主要的三种移动多媒体广播标准进行了介绍和比较,讨论了其主要的物理层技术特点,论证了信道估计对移动多媒体广播传输的重要性。正交频分复用（OFDM）技术在宽带无线通信领域具有显著优势,因此在移动数字电视地面广播中得以广泛应用。本文探讨了OFDM技术的基本原理,OFDM系统中接收端通过信道估计获得对信道状态信息的估计。本文研究基于CMMB标准的OFDM系统信道估计方案。本文介绍了CMMB的无线传输方案,接着分析了CMMB标准应用的无线移动广播信道特点,指出了无线信道大尺度衰落和小尺度衰落对无线接收信号的影响,并建立了Jakes移动广播信道模型。本文阐述了基于CMMB的离散导频的信道估计主要算法,这些方法充分利用了CMMB标准中离散导频的接收端先验信息,具有较好的估计性能。本文提出了一种适合项目实践的基于FPGA的CMMB的信道估计方案,并且使用FPGA实现了信道估计的各个模块,给出了功能仿真图。仿真表明基于FPGA的CMMB的信道估计方案的有效性。本文最后对全文工作进行了总结,并对今后工作进行了展望。仿真结果验证了基于改进的DFT内插的信道估计算法和linear--改进的DFT二维内插的信道估计算法在CMMB信道估计里具有很好的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 移动数字电视信号传输的实现方式
• 1.1.1 三种实现方式的分析
• 1.1.2 国际主流三大手机电视标准的比较
• 1.2 中国CMMB 发展
• 1.3 信道估计在移动多媒体广播接收中的重要性
• 1.4 本课题的来源及研究意义
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 OFDM 原理及关键技术
• 2.1 OFDM 系统基本原理
• 2.2 OFDM 系统的优缺点
• 2.3 OFDM 关键技术
• 2.4 本章小结
• 第三章 CMMB 无线传输方案
• 3.1 CMMB 网络体系结构
• 3.2 CMMB 系统物理层结构
• 3.3 CMMB 系统中的关键技术
• 3.4 CMMB 系统中无线信道及其建模
• 3.4.1 无线信道的大尺度衰落
• 3.4.2 无线信道的小尺度衰落
• 3.4.3 信道模型
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于CMMB 的信道估计算法研究
• 4.1 信道估计技术分类
• 4.2 频域插入的导频图案分类
• 4.2.1 块状导频分布
• 4.2.2 梳状导频分布
• 4.2.3 星状导频分布
• 4.3 CMMB 系统中导频图案及其信道估计算法
• 4.3.1 CMMB 系统中导频结构
• 4.3.2 CMMB 系统中基于导频的信道估计算法
• 4.4 基于CMMB 系统中导频结构的信道估计算法设计
• 4.5 本章小结
• 第五章CMMB 系统中信道估计算法的FPGA 实现
• 5.1 FPGA 简介
• 5.2 基于FPGA 的CMMB 系统的信道估计算法总体设计
• 5.2.1 基于CMMB 的信道估计算法方案确定
• 5.2.2 基于CMMB 的信道估计算法的FPGA 设计流程
• 5.2.3 基于CMMB 的信道估计算法的FPGA 开发平台
• 5.3 信道估计的各模块的FPGA 实现
• 5.3.1 导频提取模块
• 5.3.2 导频的信道响应估计模块
• 5.3.3 有效数据的信道响应估计模块
• 5.4 本章小节
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果