航空場景下OFDM系統(tǒng)頻偏和信道估計研究.pdf

1、本文首先介紹了航空通信的研究背景和將LTE應(yīng)用到航空通信系統(tǒng)的意義，綜述了多載波通信的抗多普勒技術(shù)和信道估計技術(shù)的研究狀況。作為頻率同步和信道估計技術(shù)研究的前提，準(zhǔn)確的信道模型至關(guān)重要，本文介紹了飛行器在巡航階段的信道基本特性，針對不同的飛行仰角，參閱相關(guān)文獻(xiàn)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型。簡要介紹了LTE下行鏈路的物理層標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)協(xié)議，詳細(xì)介紹了OFDM技術(shù)，并搭建了LTE下行鏈路基帶仿真系統(tǒng)模型，并闡述了將LTE應(yīng)用到航空通信的優(yōu)勢及面臨的

2、問題。
　　在OFDM系統(tǒng)的抗多普勒頻偏技術(shù)研究中，其主要思路是在接收端進(jìn)行頻偏估計和補償。限于LTE下行可利用的資源有限，現(xiàn)有的算法大都基于循環(huán)前綴或?qū)ьl符號，利用其相關(guān)特征來進(jìn)行頻偏估計。但是在航空情景下，由于終端移動速度更大，多普勒頻移更大，且受到散射徑的影響，傳統(tǒng)算法的估計性能并不理想。本文建立了受多普勒效應(yīng)影響的信號模型，分析了頻偏和多普勒擴展對系統(tǒng)的影響，仿真分析了現(xiàn)有的一些經(jīng)典估計方案，并針對傳統(tǒng)頻偏估計算法受散射徑

3、影響嚴(yán)重的問題，分析了只利用LOS徑估計頻偏的技術(shù)，該方案首先需進(jìn)行時域的信道估計，將直射徑與散射徑分離，仿真表明該方案并不適用于航空場景。利用循環(huán)前綴和導(dǎo)頻進(jìn)行聯(lián)合估計，由于實現(xiàn)簡單且性能良好被作為最終的方案。
　　針對航空信道快時變的特點，首先分析了傳統(tǒng)LS在不同信道內(nèi)插方案下的系統(tǒng)性能，以及基于基擴展模型的信道估計算法，仿真表明其并不適用于航空場景下，尤其是散射徑延遲比較大時，本文聯(lián)合ICI消除及最強路徑信道估計方案，ICI