【硕士论文】ofdm系统中信道均衡技术的研究.pdf

摘要
OFDM 系统中信道均衡技术的研究

摘要

宽带无线多媒体通信是当前无线通信技术的发展前沿在未来的
话音视频数据及多媒体等综合业务方面有广阔的应用前景 OFDM
技术以宽带传输数据在物理层提出了一种解决交互式视频实时系统
传输的可能性 OFDM 系统中信号频谱是交叠的有效地利用了无
线频谱资源提高了频谱使用效率
但在无线信道中因传输时延多径衰落的影响而产生的符号间
干扰和子载波间干扰会严重影响 OFDM 系统的性能因此要求在接
收端采用有效的信号处理方法来降低系统的误码率实现性能的提
高因此对信道均衡提出了严格的要求
OFDM 技术是将信息分布到许多子载波上这样在每一个子载
波上的信息比特的持续时间就会变长大大减少了符号间干扰 ISI
目前对各种均衡技术的分析和设计大都假设信道在一个符号周期内
保持不变或是循环前缀 Cyclic Prefix 的长度大于信道冲击响应
CIR 的长度因而在许多实际应用中 OFDM 的均衡方法都比
较简单事实上在接收端的信号不仅会受到残余 ISI 分量的影响
还会受到因信道衰落或是系统正交性不满足而引起的子载波干扰
ICI 为了获得更好的性能实现更广泛的应用有必要在更复杂
的信道模型下进行均衡器的分析和设计
I
上海交通大学硕士学位论文
本篇论文对 OFDM 系统中采用的信道均衡技术进行了深入研究
首先在分析了 OFDM 系统中符号间干扰和子载波间干扰的主
要成因后针对 ISI 和 ICI 分别采用相应的频域均衡方法前者采用
一种基于尾部抑制和循环重构原理的迭代算法 RISIC 后者采用
频域消除 ICI 的均衡算法通过计算机仿真可以发现虽然这些算法
在性能上的表现很有竞争力遗憾的是实现起来复杂度大
为了解决实际应用的问题本篇论文根据宽带无线局域网的性能
要求并结合信道估计提出了一种简化的频域均衡算法以及一种基
于导频的频域内插均衡算法通过计算机仿真验证结果表明二者
无论在性能上还是实现上都保持了优良的特性显然这两种算法
都很好的解决了误码率性能与运算复杂度之间的矛盾
最后根据无线局域网 OFDM 系统的要求对均衡算法进行了
硬件实现硬件平台采用 Xillinx 的 xc2v3000-4FG676 芯片搭建针
对 IEEE 物理层协议实现了频域均衡的方法给出了主要设
计方法时序仿真结果和处理速度估值等
结果表明采用本篇论文提出的两种频域均衡算法系统误码率
明显降低并且简单实用易于实现同时在硬件中采用基于导频
的均衡实现方法可完成 20Mbps 数据的实时处理并达到较好的系
统性能指标

关键字 OFDM 正交频分复用频域均衡符号间干扰 ISI
子载波间干扰 ICI 循环前缀 CP
II
Abstract
RESEARCH OF EQUALIZATION TECHNIQUE
IN OFDM SYSTEM

ABSTRACT

Broadband wireless munication is the leading
technique in munication, and it will be widely applied in the
prehensive services, such as audio, video and multimedia. The
proposal of OFDM, which transfers datum on broadband, es a
solution to solve the real-time interactive video system in physical layer.
The feature of OFDM is that the spectrum of each signal is overlapped,
which simplifies the generation of signals, uses wireless frequency
spectrum efficiently, and improves the bandwidth.

However, in wireless channels, time-delay and fading of multipath
result in inter-channel interference and inter-symbol interference,
destroying system performance. So, the requirement of e