基于陣列信號處理的OFDM接收機研究與設計.pdf

1、在無線通信中，采用基于多天線的陣列信號處理技術能使系統(tǒng)根據(jù)信號的來波方向調整方向圖，減少干擾信號的影響，提高信干噪比。在現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)中應用陣列信號處理可以擴大小區(qū)的覆蓋范圍，降低手機的功耗，增加系統(tǒng)的容量，降低系統(tǒng)的干擾，提高接收靈敏度。 正交頻分復用(OFDM)是一種多載波調制技術，它具有頻帶利用率高，結構簡單，抗多徑衰落能力強等優(yōu)點。在無線通信系統(tǒng)中，無線蜂窩采用的頻率復用技術將產生共信道干擾(CCI)，OFDM系統(tǒng)對

2、共信道干擾的影響較為敏感，當干擾較大時，接收機將無法完成正確解調。因此，本文考慮在接收端使用陣列天線來接收OFDM調制的信號，利用自適應波束形成，對干擾信號形成零陷，消除或減少同頻干擾帶來的影響，從而提升系統(tǒng)的接收性能、擴大系統(tǒng)容量。 本文圍繞陣列信號處理技術和OFDM接收技術對基于陣列信號處理的OFDM接收機做了全面、系統(tǒng)的研究，包括系統(tǒng)算法仿真和基于FPGA的完整接收系統(tǒng)硬件設計。首先介紹了陣列天線的數(shù)學模型和空時信道模型，

3、分析了DOA估計和自適應波束形成技術，然后重點研究陣列信號處理技術與OFDM系統(tǒng)相結合的兩種方式，即PRE-FFT和POST-FFT方式，對兩種方式的各種算法進行了分析與仿真，提出了一些改進方案。并且分別在不同的時延擴展、角度擴展、信噪比、信干比、多普勒頻偏下對PRE-FFT和POST-FFT方式進行對比仿真，指出了各自的特點和應用環(huán)境。同時，討論了發(fā)射波束形成算法，并分時分和頻分雙工兩種情況分析了對OFDM信號進行發(fā)射波束形成的方案。