Turbo單載波頻域均衡.pdf

1、寬帶無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展至今，面臨著來(lái)自復(fù)雜惡劣信道環(huán)境的挑戰(zhàn)，尤其是多徑環(huán)境下的時(shí)延擴(kuò)展造成的符號(hào)間干擾(ISI)。單載波頻域均衡(SC-FDE)技術(shù)由于其相對(duì)于時(shí)域均衡的低復(fù)雜度，以及相對(duì)于正交頻分多址(OFDM)技術(shù)的低峰均比這兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，是目前公認(rèn)的可用于對(duì)抗多徑衰落的單載波解決方案，已得到國(guó)際上眾多的標(biāo)準(zhǔn)化組織以及設(shè)備制造商的認(rèn)可與采納，并廣泛應(yīng)用于各種無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域。Turbo均衡技術(shù)，通過(guò)信道均衡和信道譯碼的硬/軟信息交互并進(jìn)行循環(huán)迭

2、代收斂，能有效結(jié)合信道均衡和信道譯碼增益，極大地提升了系統(tǒng)在惡劣信道下的BER性能。本文將單載波頻域均衡(SC-FDE)技術(shù)與Turbo均衡思想相結(jié)合進(jìn)行深入研究，包含對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)算法的理論推導(dǎo)及性能評(píng)估。這些關(guān)鍵技術(shù)包括：無(wú)線(xiàn)衰落信道分析及建模、Turbo頻域均衡算法、迭代/非迭代頻域信道估計(jì)、頻偏估計(jì)與跟蹤、信道SNR估計(jì)等。主要內(nèi)容及章節(jié)安排如下：
　　 第一章是對(duì)寬帶無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展的概述，引出了將在下一代無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中應(yīng)

3、用的單載波頻域均衡(SC-FDE)技術(shù)，并對(duì)比介紹了它與其它物理層傳輸技術(shù)的優(yōu)、劣勢(shì)，突出了SC-FDE技術(shù)的歷史地位，及其在未來(lái)寬帶無(wú)線(xiàn)通信中的應(yīng)用前景。本章還詳細(xì)介紹了迭代均衡思想，即頻域均衡技術(shù)由非迭代均衡經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單迭代均衡并向Turbo均衡技術(shù)發(fā)展的演進(jìn)歷程，并對(duì)簡(jiǎn)單迭代均衡與Turbo均衡技術(shù)進(jìn)行模型描述和數(shù)學(xué)理論推導(dǎo)分析。
　　 第二章是無(wú)線(xiàn)衰落信道分析與仿真模型研究。從無(wú)線(xiàn)衰落信道的基本概念出發(fā)，重點(diǎn)討論了多徑信道與

4、頻率選擇性衰落，以及分析幾個(gè)用于描述信道的二階統(tǒng)計(jì)特性，最后還推導(dǎo)了一個(gè)易于實(shí)現(xiàn)的Jake信道仿真模型，并將此作為本文建立仿真系統(tǒng)的信道平臺(tái)。
　　 第三章重點(diǎn)分析Turbo單載波頻域均衡技術(shù)，即利用信道均衡和譯碼的聯(lián)合迭代提升系統(tǒng)性能。提出了頻域均衡時(shí)域反饋與頻域均衡頻域反饋兩種Turbo SC-FDE系統(tǒng)模型，并分別對(duì)它們的迭代頻域均衡算法進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，推導(dǎo)得到Turbo均衡的前向?yàn)V波器與反饋濾波器的系數(shù)更新表達(dá)式，軟信息計(jì)

5、算表達(dá)式等，最后還結(jié)合對(duì)信道模型的分析，設(shè)計(jì)構(gòu)建了一個(gè)完整的Turbo SC-FDE系統(tǒng)，并進(jìn)行系統(tǒng)性能的仿真分析。
　　 第四章是對(duì)適用于Turbo SC-FDE系統(tǒng)的信道估計(jì)技術(shù)研究，首先介紹了一種利用前后獨(dú)特字(UW)作加權(quán)LS估計(jì)的非迭代信道估計(jì)方法，其次介紹了一種利用頻域軟信息反饋?zhàn)鱈S估計(jì)并在迭代過(guò)程中不斷更新的頻域迭代信道估計(jì)方法，最后還介紹了兩種利用頻域軟信息對(duì)傳統(tǒng)的LMS自適應(yīng)信道估計(jì)算法進(jìn)行改進(jìn)的Turbo