基于OFDM技術(shù)中繼系統(tǒng)中的信道估計(jì)算法研究.pdf

1、由于正交頻分復(fù)用（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術(shù)能有效抵抗無(wú)線信道的多徑衰落，已成為下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)（LTE—Advanced）的關(guān)鍵技術(shù)之一。中繼（Relay）系統(tǒng)能擴(kuò)大小區(qū)覆蓋，提高系統(tǒng)容量，因此也成為L(zhǎng)TE—Advanced的熱點(diǎn)研究方向之一。在結(jié)合OFDM和Relay的系統(tǒng)中，如何獲得多條鏈路的精確信道狀態(tài)信息是此系統(tǒng)獲得容量增益，達(dá)到Relay實(shí)用化的關(guān)鍵

2、之一。本文主要針對(duì)基于OFDM調(diào)制Relay系統(tǒng)中的信道估計(jì)算法進(jìn)行了理論和仿真研究，主要工作有以下三方面：
　　 1、針對(duì)放大轉(zhuǎn)發(fā)（AF，Amplify—and—Forward）中繼系統(tǒng)的信道估計(jì)算法研究。目前這方面的大部分研究成果只能獲得源端（S，Source）一中繼（R，Relay）一終端（D，Destination）綜合鏈路（S—R-D）的信道狀態(tài)信息，但是不能將S—R和R-D的鏈路信息分離。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文給出了

3、一種可以在接收端分離S—R和R-D兩跳鏈路信道信息的信道估計(jì)方案。并且以信道估計(jì)均方誤差（MSE）作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，從理論上證明了所提算法的有效性。同時(shí)，用計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了理論上的推導(dǎo)。
　　 2、針對(duì)譯碼轉(zhuǎn)發(fā)（DF，Decode—and—Forward）中繼系統(tǒng)的信道估計(jì)算法研究。參考現(xiàn)已制定的標(biāo)準(zhǔn)LTE（Long Term Evolution）的導(dǎo)頻方案，對(duì)S—R鏈路無(wú)線環(huán)境來(lái)說(shuō)導(dǎo)頻開(kāi)銷過(guò)大。S—R鏈路獨(dú)立于用戶，修改S—R鏈路

4、設(shè)計(jì)模式不存在用戶兼容性問(wèn)題。因此，可以重新設(shè)計(jì)S—R鏈路的導(dǎo)頻模式來(lái)減小導(dǎo)頻開(kāi)銷，提高頻譜效率，同時(shí)也不降低系統(tǒng)性能。本文對(duì)S—R鏈路所需導(dǎo)頻開(kāi)銷作了評(píng)估，并以信道估計(jì)均方誤差（MSE，Mean Square Error）和誤碼率（BER，Bit Error Rate）為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真來(lái)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)導(dǎo)頻圖案的有效性。
　　 3、針對(duì)AF中繼系統(tǒng)中考慮信道估計(jì)誤差的最優(yōu)接收機(jī)研究。無(wú)線信道的時(shí)變性和噪聲等影響，決定了實(shí)際

5、系統(tǒng)中不可能獲得信道的理想信息，不考慮信道估計(jì)帶來(lái)的誤差，會(huì)給系統(tǒng)的性能帶來(lái)影響。本文選擇的研究點(diǎn)是在AF系統(tǒng)中，存在信道估計(jì)誤差，并假設(shè)信道估計(jì)誤差統(tǒng)計(jì)特性已知情況下，終端最小均方誤差（MMSE，MinimumMean Square Error）接收機(jī)的設(shè)計(jì)。以解調(diào)后的信號(hào)比（SNR，Signal—to—Noise Ratio）為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，從理論上證明了，考慮信道估計(jì)誤差的MMSE接收機(jī)性能要好于普通不考慮信道估計(jì)誤差的MMSE接收機(jī)