IQ不平衡OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)與補(bǔ)償算法研究.pdf

1、基于直接變頻的發(fā)射接收機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)多標(biāo)準(zhǔn)、多頻段發(fā)射/接收等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)無(wú)線收發(fā)機(jī)的發(fā)展方向，但是會(huì)存在嚴(yán)重的IQ不平衡問(wèn)題，IQ不平衡會(huì)破壞正交頻分復(fù)用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系統(tǒng)子載波間的正交性，產(chǎn)生鏡像干擾并造成OFDM系統(tǒng)的誤碼性能下降。因此，關(guān)于如何高精度估計(jì)IQ不平衡OFDM系統(tǒng)信道參數(shù)與有效地抑制和補(bǔ)償IQ不平衡產(chǎn)生的干擾成為了OFDM系統(tǒng)

2、的兩個(gè)非常重要的研究課題。本文著重研究了IQ不平衡的OFDM系統(tǒng)的信道參數(shù)估計(jì)和補(bǔ)償算法研究，主要內(nèi)容安排如下:
　　 （一）針對(duì)發(fā)射端和接收端均有IQ不平衡的OFDM系統(tǒng)，傳統(tǒng)的頻域最小二乘信道估計(jì)算法(LS，Least square)所需導(dǎo)頻OFDM符號(hào)較多，浪費(fèi)資源，于是我們對(duì)該方法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了基于時(shí)域最小二乘的信道參數(shù)估計(jì)方法，該算法最少需兩個(gè)OFDM訓(xùn)練符號(hào)。通過(guò)仿真和理論分析表明:由于挖掘無(wú)線信道的時(shí)域特性，時(shí)

3、域LS信道估計(jì)方法僅需兩個(gè)OFDM訓(xùn)練符號(hào)可達(dá)傳統(tǒng)頻域16個(gè)OFDM訓(xùn)練符號(hào)相同的誤碼性能。
　　 （二）由于實(shí)際的多種無(wú)線信道比如中短波信道、山區(qū)信道和海底水聲信道均呈現(xiàn)稀疏性，為了充分挖掘信道稀疏特性，進(jìn)一步提高信道估計(jì)性能，重點(diǎn)研究基于壓縮感知思想的信道估計(jì)算法。首先建立IQ不平衡時(shí)域信道估計(jì)模型，然后提出了基于時(shí)域(TD，Time domain)僅需單個(gè)OFDM訓(xùn)練符號(hào)的LS信道估計(jì)算法，在此基礎(chǔ)上引入迭代收縮(IS，I

4、terative Shrinkage)算法和平行協(xié)調(diào)下降算法(PCD，ParallelCoordinate Descent)，最后形成兩個(gè)聯(lián)合信道估計(jì)器TD-LS-IS和TD-LS-PCD。仿真和分析表明:TD-LS-IS與TD-LS-PCD算法的估計(jì)性能幾乎相同，均優(yōu)于LS和匹配追蹤算法，另外，TD-LS-PCD算法復(fù)雜度低于TD-LS-IS計(jì)算復(fù)雜度。
　　 （三）考慮到IQ不平衡OFDM系統(tǒng)的傳統(tǒng)的線性補(bǔ)償算法如LS等距離