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基于TDS-OFDM的信道估计算法研究与实现

作　者: 张丰
导　师: 葛建华
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: TDS-OFDM PN序列信道估计均衡
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 164次
引　用: 3次
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内容摘要

论文结合数字电视地面传输国标,研究了基于TDS-OFDM的信道估计算法。TDS-OFDM以PN序列作为保护间隔和时域导频信号,有效提高了系统的频带利用率,也为信道估计提出了新的课题。首先,针对短时延多径信道环境下传统的循环相关信道估计算法需要复杂的迭代运算来提高估计精度的问题,利用循环矩阵的逆与傅立叶变换矩阵的关系,提出了消除PN序列非完全理想自相关特性的低复杂度快速滤波改进算法,该算法可以通过简单的求和运算滤除PN序列循环相关值的旁瓣干扰,有效提高了计算效率;进一步,对于长时延多径信道的估计,改进了迭代PN重构信道估计算法,通过检测信道分布及控制抽头以降低噪声引起的迭代误差,仿真表明算法提高了信道估计的稳定性和收敛速度;同时,为了提高算法在频率选择性衰落严重的信道环境下的性能,引入了基于DFT码的均衡算法,得到了优于传统的迫零均衡算法的性能。最后,论文设计了完整的信道估计算法系统实现方案,提出了低复杂度的累加平均直流分量消除算法,有效减小了帧头残余的直流分量对信道估计的影响,提高了信道估计硬件实现的精度。经过硬件调试,本文提出的系统设计方案可以稳定运行。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-11
  1.1 数字电视地面广播的发展和现状  7-9
    1.1.1 国际标准的发展与现状  7-9
    1.1.2 我国的数字电视地面广播标准的发展  9
  1.2 本文的内容和章节安排  9-11
第2章 OFDM 传输技术与无线信道特性  11-25
  2.1 OFDM 传输技术  11-14
    2.1.1 OFDM 系统的数学原理  11-13
    2.1.2 OFDM 的发展和演进  13-14
    2.1.3 OFDM 技术的优缺点  14
  2.2 国标TDS-OFDM 系统简介  14-17
    2.2.1 TDS-OFDM 系统模型  14-15
    2.2.2 信号帧结构  15-17
  2.3 无线信道传播特性  17-25
    2.3.1 小尺度衰落  18-22
    2.3.2 典型衰落分布模型  22-25
第3章基于PN 序列的信道估计算法研究  25-55
  3.1 基于PN 的OFDM 系统基带传输模型  25-26
  3.2 现有的基于PN 序列的信道估计算法分析  26-30
    3.2.1 短时延多径信道的信道估计算法  26-27
    3.2.2 长时延多径信道的信道估计算法  27-30
  3.3 本文提出的信道估计改进算法1  30-38
    3.3.1 一种基于低复杂度快速滤波的循环相关信道估计改进算法  30-35
    3.3.2 算法仿真和分析  35-38
  3.4 本文提出的信道估计改进算法2  38-45
    3.4.1 一种改进型的迭代PN 重构信道估计算法  38-42
    3.4.2 算法仿真和分析  42-45
  3.5 联合迭代信道估计的均衡算法  45-55
    3.5.1 迫零均衡  46-49
    3.5.2 基于DFT 码的均衡  49-52
    3.5.3 算法仿真和分析  52-55
第4章信道估计的系统方案设计和实现  55-63
  4.1 TDS-OFDM 接收机硬件系统的基本框架  55
  4.2 循环相关信道估计的硬件实现  55-59
    4.2.1 循环相关计算模块的设计和实现  56-57
    4.2.2 低复杂度累加平均直流分量消除算法  57-58
    4.2.3 信道估计模块的系统设计  58-59
  4.3 帧头位置检测的设计和实现  59-63
    4.3.1 滑动相关运算的硬件实现  60-61
    4.3.2 帧头位置检测模块的连续运行和RAM 的容量需求  61
    4.3.3 帧头位置检测模块的系统设计  61-63
第5章结束语  63-65
  5.1 论文内容总结与主要贡献  63
  5.2 未来工作建议  63-65
附录  65-67
致谢  67-69
参考文献  69-73

基于TDS-OFDM的信道估计算法研究与实现

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