基于高阶统计量的OFDM信号检测技术的研究

论文摘要

正交频分复用(OFDM)技术是一种具有很强抗多径干扰、码间干扰和窄带干扰以及很高频谱利用率的高效数据传输技术,已经广泛应用在非对称用户环路(ADSL)、数字音频广播(DAB)、高清晰度数字电视(HDTV)、无线局域网(WLAN)等系统中。未来的无线移动通信要求能够提供高速数据传输和宽带多媒体业务,因而正交频分复用技术将受到越来越多的关注,并将成为下一代移动通信的核心技术之一。通信信号的自动识别和调制参数的估计是非协作通信和认知无线电中的关键问题。本文首先简要的介绍了移动信道的特性及OFDM的基本原理,并对OFDM的循环前缀的作用、OFDM的均衡及OFDM的信道估计方法等关键技术作了简要的介绍。然后研究了基于高阶累积量的OFDM信号的识别算法。首先对检测信号进行了采样、Hilbert变换、归一化等预处理工作。其次利用OFDM信号具有高斯渐进性的特点,采用4阶累积量对OFDM信号识别,经理论推导和仿真分析表明该方法有很好的识别效果。最后针对单载波信号通过Rayleigh信道后也会呈现高斯渐进性的特点,利用基于高阶矩的识别方法进行了仿真分析。同时研究了一种可变长自相关算法对OFDM信号的时域参数进行盲检测,在Matlab中对该算法进行仿真,结果分析表明该算法可行、有效。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 OFDM检测技术的研究现状
• 1.2.1 基于时域、频域和功率谱特征的调制识别算法
• 1.2.2 基于小波理论的调制识别算法
• 1.2.3 基于高阶累积量的调制识别算法
• 1.2.4 基于分形理论的调制识别算法
• 1.2.5 基于信号的星座图的调制识别算法
• 1.2.6 基于混沌理论的调制识别算法
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 移动信道特性及OFDM基本原理
• 2.1 引言
• 2.2 移动通信信道的特性
• 2.3 多径信道
• 2.3.1 多径信道的数学模型
• 2.3.2 OFDM系统瑞利衰落下的性能
• 2.4 OFDM系统基带等效模型
• 2.5 正交频分复用（OFDM）
• 2.6 OFDM的DFT实现方法
• 2.7 OFDM收发信机的结构
• 2.8 OFDM的关键技术
• 2.8.1 保护间隔和循环前缀
• 2.8.2 均衡
• 2.8.3 信道估计
• 2.9 OFDM信号的频谱
• 2.10 本章小结
• 第3章 基于高阶累积量的OFDM信号的调制识别
• 3.1 引言
• 3.2 调制识别的系统组成和方法
• 3.3 信号预处理
• 3.3.1 信号的采样
• 3.3.2 Hilbert变换
• 3.3.3 信号的归一化
• 3.4 高阶累积量的定义
• 3.4.1 随机变量的特征函数
• 3.4.2 随机变量的第二特征函数
• 3.4.3 高阶累积量的定义
• 3.4.4 平稳随机过程的高阶累积量
• 3.4.5 高阶累积量的性质
• 3.5 OFDM信号的检测分析
• 3.5.1 四阶累积量
• 3.5.2 OFDM信号的渐进高斯性
• 3.5.3 单载波信号的四阶累积量分析
• 3.5.4 性能分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于高阶矩的OFDM信号的调制识别
• 4.1 引言
• 4.2 高阶矩的OFDM信号的调制识别
• 4.2.1 高阶矩的定义
• 4.2.2 通过Rayleigh信道后的OFDM信号分析
• 4.2.3 仿真结果与分析
• 4.3 OFDM信号时域参数盲检测
• 4.3.1 参数盲检测算法
• 4.3.2 性能分析
• 4.4 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