b4g移动通信系统信道估计算法研究(附件)【字数：14171】
LTE系统作为4G无线通信的重要指标，在未来无线通信系统的地位已经得到了广泛的认可，LTE链路接收技术的研究意义重大。OFDM是LTE系统的关键技术，而信道估计作为OFDM链路接收技术的核心环节，其重要性毋庸置疑。本文首先分析了无线信道的特性，再介绍了OFDM系统的原理、优缺点以及为了提高系统传输性能OFDM采取的一些措施。然后主要研究了基于OFDM系统的信道估计算法，简要说明了信道估计分为基于导频的信道估计方法，盲信道估计方法和半盲信道估计方法这三种。基于导频的信道估计由于计算复杂度较小，而且实时性高获得广泛的应用。本文主要研究的是基于导频的信道估计技术，分别描述了块状和梳状两种导频插入方式下信道估计的算法过程，再比较了各自的适用环境，在此研究了最小平方误差（LS）估计、最小均方误差（MMSE）和线性最小均方误差（LMMSE）估计，使用MATLAB对这三种估计算法性能的比较作出仿真，根据仿真结果作出分析，提出自己的看法和改善意见。关键词OFDM；信道估计；导频
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 LTE系统概述 2
1.3 OFDM系统概述 3
1.4信道估计的研究意义和发展现状 6
1.4.1信道估计的研究意义 6
1.4.2信道估计的发展现状 6
1.5本文主要内容 7
第二章 无线通信信道分析 8
2.1无线信道分析 8
2.2信道衰落特点 9
第三章 OFDM系统原理 10
3.1 OFDM系统的优缺点 10
3.2 OFDM系统的调制和解调 11
3.3保护间隔和循环前缀 12
3.4 OFDM系统模型 13
第四章 OFDM系统信道估计方法 15
4.1基于导频的信道估计 15
4.1.1基于块状导频的信道估计方法 16
4.1.2基于梳状导频的信道估计方法 18
4.2导频位置处信道估计算法 19
4.2.1最小二乘（LS）信道估计算法 19
4.2.2最小均方误差（MMSE）信道估计算法 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.2.3 线性最小均方误差（LMMSE）信道估计算法 22
第五章 算法仿真分析 23
5.1 LS和MMSE算法的性能比较 23
5.1 均方误差的比较 23
5.1.2 误码率的比较 24
5.2 LS算法、MMSE算法及其改进的LMMSE算法性能比较 26
5.2.1 均方误差比较 26
5.2.2 误码率的比较 28
结语 30
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 研究背景
移动通信可以说是从无线电的发明开始的，1897年马可尼在固定站与一艘拖船之间完成了无线通信实验，标志着无线通信的开始[1]。移动通信系统的发展经历了从模拟通信到数字通信的改变。20世纪80年代是第一代移动通信系统(1G)蜂窝网的发展，是通过模拟传输，传输速率大约2.4kbit/s,其基础是通过蜂窝结构的组网，使用模拟语音调制传输。第一代蜂窝网络是由于移动通信系统的传输带宽有限，而不是漫游移动远程通信，它只不过是一个区域性的移动通信系统。移动通信的第一代有许多不足之处，如容量受限，太多格式，不兼容，安全性差，通话质量不高，不能提供数据服务，不提供自动漫游。
到了20世纪80年代，移动通信的用户越来越多，已经达到了第一代通信系统容量的极限，而且第一代移动通信存在上述的根本性技术缺陷，数字通信应运而生。这就是以GSM和IS95为代表的第二代移动通信。相比与第一代移动通信系统，第二代移动通信系统语音质量更好，保密性更强，它的主要业务是语音通话并且能够进行省内和省际自动漫游，但由于各国采用不同的制式，移动通信没有统一标准。用户不能进行全球漫游，只能在采用统一制式的地方进行漫游。与1G相比，2G的主要功能是改善标准化和频谱利用率，增强的保密性和抗干扰能力。2G网络的主要弱点是带宽有限，不能实现如移动多媒体业务那样的高速率业务。
随着网络的快速发展，十几KB每秒的2G就显得太低了，提高数据传输速率成了移动通信技术发展的关键传。3G网络的研究从1985年开始，3G网络希望移动通信系统不仅要像固定网络一样提供交互式宽带多媒体业务，而且要有较高的数据传输质量和频谱效率以及全球漫游。3G是国际电信联盟提出的，中国支持的3个无线接口标准分别是中国移动TDSCDMA系统，中国联通WCDMA系统和中国电信CDMA2000。其特点是具有较高的数据传输速率，支持全球漫游和多媒体业务等，可以说3G极大地促进了智能手机的发展，让手机拥有了许多电脑的功能，比如浏览网页，发邮件，看视频等等。
第四代移动通信系统（4G）作为3G的延伸，在近几年出现在人们的视野。4G网络要求在高速移动能达到100Mbit/s或者静态情况下能达到1Gbit/s,传输速率相比于3G完全是飞跃。除此之外，4G传输在传输安全，传输效率，传输质量和频谱利用率也有了很大的提高。
1.2 LTE系统概述
前面介绍了现代通信第一代到第三代移动通信系统，接下来进入到了本文的主要研究背景LTE。LTE(Long Term Evolution 长期演进)是由3GPP即第三代合作伙伴计划制定的移动通信系统技术的长期演进[2]。LTE在2004年在3GPP多伦多会议上成立的。LTE系统采用了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing 正交频分复用)和MIMO(Multipleinput Multipleoutput)等关键技术，大幅度地增加了数据传输速率和频谱效率。虽然LTE被宣传是4G无线，但是它并没有被国际电信联盟所认可，只有升级版的LTE advanced才满足国际电信联盟的要求。LTE技术可以看成”准4G”技术或者是3.9G技术。世界上一些主要的运营商和设备厂家共同对LTE系统作出需求：20M宽带的在64QAM下，它的理论下行最大传输速率为201Mbps,减去信令的开销后还有大概150Mbps。但是实际上因为组网和终端能力的制约，正常来说下行峰值速率大概100Mbps,上行大概50Mbps。并且LTE系统支持1.4MHZ，3MHZ，5MHZ，10MHZ，20MHZ等多种带宽的分配。并且还支持2G/3G主流频段和其它新增频段。系统的容量和覆盖也提升显著。
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 LTE系统概述 2
1.3 OFDM系统概述 3
1.4信道估计的研究意义和发展现状 6
1.4.1信道估计的研究意义 6
1.4.2信道估计的发展现状 6
1.5本文主要内容 7
第二章 无线通信信道分析 8
2.1无线信道分析 8
2.2信道衰落特点 9
第三章 OFDM系统原理 10
3.1 OFDM系统的优缺点 10
3.2 OFDM系统的调制和解调 11
3.3保护间隔和循环前缀 12
3.4 OFDM系统模型 13
第四章 OFDM系统信道估计方法 15
4.1基于导频的信道估计 15
4.1.1基于块状导频的信道估计方法 16
4.1.2基于梳状导频的信道估计方法 18
4.2导频位置处信道估计算法 19
4.2.1最小二乘（LS）信道估计算法 19
4.2.2最小均方误差（MMSE）信道估计算法 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.2.3 线性最小均方误差（LMMSE）信道估计算法 22
第五章 算法仿真分析 23
5.1 LS和MMSE算法的性能比较 23
5.1 均方误差的比较 23
5.1.2 误码率的比较 24
5.2 LS算法、MMSE算法及其改进的LMMSE算法性能比较 26
5.2.1 均方误差比较 26
5.2.2 误码率的比较 28
结语 30
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 研究背景
移动通信可以说是从无线电的发明开始的，1897年马可尼在固定站与一艘拖船之间完成了无线通信实验，标志着无线通信的开始[1]。移动通信系统的发展经历了从模拟通信到数字通信的改变。20世纪80年代是第一代移动通信系统(1G)蜂窝网的发展，是通过模拟传输，传输速率大约2.4kbit/s,其基础是通过蜂窝结构的组网，使用模拟语音调制传输。第一代蜂窝网络是由于移动通信系统的传输带宽有限，而不是漫游移动远程通信，它只不过是一个区域性的移动通信系统。移动通信的第一代有许多不足之处，如容量受限，太多格式，不兼容，安全性差，通话质量不高，不能提供数据服务，不提供自动漫游。
到了20世纪80年代，移动通信的用户越来越多，已经达到了第一代通信系统容量的极限，而且第一代移动通信存在上述的根本性技术缺陷，数字通信应运而生。这就是以GSM和IS95为代表的第二代移动通信。相比与第一代移动通信系统，第二代移动通信系统语音质量更好，保密性更强，它的主要业务是语音通话并且能够进行省内和省际自动漫游，但由于各国采用不同的制式，移动通信没有统一标准。用户不能进行全球漫游，只能在采用统一制式的地方进行漫游。与1G相比，2G的主要功能是改善标准化和频谱利用率，增强的保密性和抗干扰能力。2G网络的主要弱点是带宽有限，不能实现如移动多媒体业务那样的高速率业务。
随着网络的快速发展，十几KB每秒的2G就显得太低了，提高数据传输速率成了移动通信技术发展的关键传。3G网络的研究从1985年开始，3G网络希望移动通信系统不仅要像固定网络一样提供交互式宽带多媒体业务，而且要有较高的数据传输质量和频谱效率以及全球漫游。3G是国际电信联盟提出的，中国支持的3个无线接口标准分别是中国移动TDSCDMA系统，中国联通WCDMA系统和中国电信CDMA2000。其特点是具有较高的数据传输速率，支持全球漫游和多媒体业务等，可以说3G极大地促进了智能手机的发展，让手机拥有了许多电脑的功能，比如浏览网页，发邮件，看视频等等。
第四代移动通信系统（4G）作为3G的延伸，在近几年出现在人们的视野。4G网络要求在高速移动能达到100Mbit/s或者静态情况下能达到1Gbit/s,传输速率相比于3G完全是飞跃。除此之外，4G传输在传输安全，传输效率，传输质量和频谱利用率也有了很大的提高。
1.2 LTE系统概述
前面介绍了现代通信第一代到第三代移动通信系统，接下来进入到了本文的主要研究背景LTE。LTE(Long Term Evolution 长期演进)是由3GPP即第三代合作伙伴计划制定的移动通信系统技术的长期演进[2]。LTE在2004年在3GPP多伦多会议上成立的。LTE系统采用了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing 正交频分复用)和MIMO(Multipleinput Multipleoutput)等关键技术，大幅度地增加了数据传输速率和频谱效率。虽然LTE被宣传是4G无线，但是它并没有被国际电信联盟所认可，只有升级版的LTE advanced才满足国际电信联盟的要求。LTE技术可以看成”准4G”技术或者是3.9G技术。世界上一些主要的运营商和设备厂家共同对LTE系统作出需求：20M宽带的在64QAM下，它的理论下行最大传输速率为201Mbps,减去信令的开销后还有大概150Mbps。但是实际上因为组网和终端能力的制约，正常来说下行峰值速率大概100Mbps,上行大概50Mbps。并且LTE系统支持1.4MHZ，3MHZ，5MHZ，10MHZ，20MHZ等多种带宽的分配。并且还支持2G/3G主流频段和其它新增频段。系统的容量和覆盖也提升显著。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/530.html
