NC-OFDM系统信道估计技术研究及实现
发布时间：2021-04-26 20:00
通信技术的更新换代越来越快,人们对信息传输的可靠性和高效性要求也越来越高。非连续正交频分复用（Non-Continuous Orthogonal Frequency Division Multiplexing,NC-OFDM）作为基于OFDM技术的一种物理层数据传输解决方案,通过对干扰的规避和频谱的复用,在保证信息可靠性的同时,有效提高了信息传输速率,受到了学者们的广泛关注。信道估计算法是NC-OFDM系统的关键技术之一,本文将针对DFT算法信噪分离不明确以及分块LMMSE算法估计精度低的问题展开研究,提出新的解决方法,并对一种新算法进行了工程可实现性验证。主要研究内容如下:首先,本文论述了NC-OFDM系统在软件无线电中的应用背景,阐明信道估计技术对NC-OFDM系统的重要性,介绍了信道估计技术的发展现状和发展趋势。然后详细介绍了无线信道和OFDM系统的理论模型,通过仿真分析选取了合适的导频图案。其次,对几种经典的信道估计算法的性能和复杂度进行了仿真分析。针对DFT算法中信噪分离不能适应信道变化的问题,提出一种基于K均值的K-DFT算法,通过聚类判别的方法分离信号和噪声,仿真表明该算...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 背景及意义
1.2 信道估计算法研究现状
1.2.1 信道估计算法的发展
1.2.2 基于导频的信道估计算法研究现状
1.3 本文主要研究内容和章节安排
第2章 NC-OFDM信道模型及估计算法
2.1 无线信道与系统模型
2.1.1 无线信道数学模型
2.1.2 OFDM系统模型
2.2 NC-OFDM系统设计
2.2.1 NC-OFDM系统原理
2.2.2 系统导频图案选择
2.3 本章小结
第3章 基于导频的信道估计算法
3.1 LS信道估计算法
3.2 DFT信道估计算法
3.3 LMMSE信道估计算法
3.3.1 信道估计算法性能分析
3.3.2 信道估计算法复杂度分析
3.4 本章小结
第4章 DFT算法和LMMSE算法的改进
4.1 基于K-means的DFT改进算法
4.1.1 传统DFT算法分析
4.1.2 DFT算法的改进算法
4.2 子带分块LMMSE信道估计算法
4.3 改进的分块LMMSE算法
4.3.1 LMMSE算法中的信噪比估计
4.3.2 自相关矩阵子带分块
4.3.3 矩阵运算的简化
4.4 算法仿真结果和复杂度分析
4.4.1 改进算法性能分析
4.4.2 改进算法复杂度分析
4.5 本章小结
第5章 改进DFT算法的工程验证
5.1 工程实现环境简介
5.2 K-DFT算法FPGA实现方案
5.2.1 LS信道估计算法的实现
5.2.2 信噪分离算法的实现
5.2.3 信道补偿模块的实现
5.3 NC-OFDM系统实现方案
5.3.1 NC-OFDM系统发射机
5.3.2 NC-OFDM系统接收机
5.4 验证与测试
5.4.1 系统功能验证
5.4.2 信道估计算法性能测试
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于导频的OFDM信道估计技术[J]. 顾奕. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2016(05)
[2]OFDM系统中基于改进阈值的DFT信道估计算法[J]. 吴君钦,董大栋. 电视技术. 2016(09)
[3]改进的基于DFT的OFDM系统信道估计算法[J]. 刘顺兰,汪佳丽. 计算机工程与应用. 2016(19)
[4]OFDM/OQAM系统在瑞利信道下的信道估计与均衡方法[J]. 孙希东. 自动化技术与应用. 2016(03)
[5]基于压缩感知的MIMO NC-OFDM系统信道估计算法[J]. 陈恩庆,高新利,向小强,王忠勇. 电信科学. 2016(02)
[6]基于最小二乘算法的OFDM信道估计[J]. 黄波,王琦,徐强辉. 舰船电子工程. 2015(06)
[7]一种ELMMSE信道估计算法的简化计算方法[J]. 李奇,马秀荣,史清响,高培方. 科学技术与工程. 2014(17)
[8]对称Toeplitz矩阵相乘的一种快速算法[J]. 张曙光. 科技创新导报. 2013(26)
[9]一种基于基扩展模型的OFDM频域快时变信道估计方法[J]. 李丹,柯峰. 信号处理. 2012(02)
[10]一种低复杂度LMMSE信道估计算法[J]. 石磊,郭宝龙,李小平,吕良. 西安电子科技大学学报. 2012(02)
硕士论文
[1]基于OFDM系统的简化LMMSE信道估计算法研究[D]. 李奇.天津理工大学 2014
[2]基于导频的OFDM信道估计技术研究[D]. 侯改利.西安电子科技大学 2013
[3]OFDM系统的时变信道估计算法研究[D]. 谭火超.华南理工大学 2012
[4]LTE系统中同步和信道估计的FPGA设计与实现[D]. 刘凯.西安电子科技大学 2012
本文编号：3162029
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 背景及意义
1.2 信道估计算法研究现状
1.2.1 信道估计算法的发展
1.2.2 基于导频的信道估计算法研究现状
1.3 本文主要研究内容和章节安排
第2章 NC-OFDM信道模型及估计算法
2.1 无线信道与系统模型
2.1.1 无线信道数学模型
2.1.2 OFDM系统模型
2.2 NC-OFDM系统设计
2.2.1 NC-OFDM系统原理
2.2.2 系统导频图案选择
2.3 本章小结
第3章 基于导频的信道估计算法
3.1 LS信道估计算法
3.2 DFT信道估计算法
3.3 LMMSE信道估计算法
3.3.1 信道估计算法性能分析
3.3.2 信道估计算法复杂度分析
3.4 本章小结
第4章 DFT算法和LMMSE算法的改进
4.1 基于K-means的DFT改进算法
4.1.1 传统DFT算法分析
4.1.2 DFT算法的改进算法
4.2 子带分块LMMSE信道估计算法
4.3 改进的分块LMMSE算法
4.3.1 LMMSE算法中的信噪比估计
4.3.2 自相关矩阵子带分块
4.3.3 矩阵运算的简化
4.4 算法仿真结果和复杂度分析
4.4.1 改进算法性能分析
4.4.2 改进算法复杂度分析
4.5 本章小结
第5章 改进DFT算法的工程验证
5.1 工程实现环境简介
5.2 K-DFT算法FPGA实现方案
5.2.1 LS信道估计算法的实现
5.2.2 信噪分离算法的实现
5.2.3 信道补偿模块的实现
5.3 NC-OFDM系统实现方案
5.3.1 NC-OFDM系统发射机
5.3.2 NC-OFDM系统接收机
5.4 验证与测试
5.4.1 系统功能验证
5.4.2 信道估计算法性能测试
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于导频的OFDM信道估计技术[J]. 顾奕. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2016(05)
[2]OFDM系统中基于改进阈值的DFT信道估计算法[J]. 吴君钦,董大栋. 电视技术. 2016(09)
[3]改进的基于DFT的OFDM系统信道估计算法[J]. 刘顺兰,汪佳丽. 计算机工程与应用. 2016(19)
[4]OFDM/OQAM系统在瑞利信道下的信道估计与均衡方法[J]. 孙希东. 自动化技术与应用. 2016(03)
[5]基于压缩感知的MIMO NC-OFDM系统信道估计算法[J]. 陈恩庆,高新利,向小强,王忠勇. 电信科学. 2016(02)
[6]基于最小二乘算法的OFDM信道估计[J]. 黄波,王琦,徐强辉. 舰船电子工程. 2015(06)
[7]一种ELMMSE信道估计算法的简化计算方法[J]. 李奇,马秀荣,史清响,高培方. 科学技术与工程. 2014(17)
[8]对称Toeplitz矩阵相乘的一种快速算法[J]. 张曙光. 科技创新导报. 2013(26)
[9]一种基于基扩展模型的OFDM频域快时变信道估计方法[J]. 李丹,柯峰. 信号处理. 2012(02)
[10]一种低复杂度LMMSE信道估计算法[J]. 石磊,郭宝龙,李小平,吕良. 西安电子科技大学学报. 2012(02)
硕士论文
[1]基于OFDM系统的简化LMMSE信道估计算法研究[D]. 李奇.天津理工大学 2014
[2]基于导频的OFDM信道估计技术研究[D]. 侯改利.西安电子科技大学 2013
[3]OFDM系统的时变信道估计算法研究[D]. 谭火超.华南理工大学 2012
[4]LTE系统中同步和信道估计的FPGA设计与实现[D]. 刘凯.西安电子科技大学 2012
本文编号：3162029
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