高速無線分組傳輸中信道估計算法研究及其硬件實現(xiàn).pdf

1、下一代無線移動通信的目標是支持高質(zhì)量高速率的移動多媒體業(yè)務(wù)。如何有效地實現(xiàn)無差錯高速分組數(shù)據(jù)傳輸是下一代無線移動通信技術(shù)亟待解決的關(guān)鍵問題。根據(jù)國家863 FuTURE研究計劃擬訂的關(guān)于新一代蜂窩移動通信系統(tǒng)的研究目標以及國內(nèi)外研究發(fā)展的狀況和趨勢,東南大學(xué)移動通信實驗室提出廣義多載波時分雙工混合多址蜂窩移動通信傳輸技術(shù),以實現(xiàn)峰值傳輸速率不低于20 Mbps的高效分組數(shù)據(jù)傳輸?；谶@種系統(tǒng)方案,論文著重研究了單載波分塊傳輸系統(tǒng)中信道估

2、計的方法及其實現(xiàn)。
　　 本研究利用帶循環(huán)前綴的導(dǎo)頻序列作為時隙間的保護間隔,構(gòu)造了一種新的雙循環(huán)時隙結(jié)構(gòu)。這種時隙結(jié)構(gòu)帶來兩方面的優(yōu)點:一方面是消除時隙間干擾,同時也消除了時隙中未知數(shù)據(jù)碼元對確定導(dǎo)頻序列的干擾；另一方面是將信道沖激響應(yīng)和發(fā)送信號序列的線性卷積轉(zhuǎn)變?yōu)檠h(huán)卷積,從而使接收信號矢量可以簡單地表示為信道循環(huán)矩陣和發(fā)送信號矢量的乘積?；谶@種雙循環(huán)的分塊傳輸方案,推導(dǎo)了最小二乘準則下的信道估計算法并分析了信道估計算法的

3、均方誤差性能。同時論證了基于循環(huán)正交導(dǎo)頻的信道估計可以得到最小的均方誤差,并且具有較低的實現(xiàn)復(fù)雜度,利于硬件實現(xiàn)。在得到最小二乘準則信道估計的基礎(chǔ)上,我們采用基于最小均方誤差修正因子、插值、多項式擬合等方法獲得更為精確的信道估計。仿真結(jié)果表明這些方法是可行的。本文結(jié)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點,考慮到硬件實現(xiàn)復(fù)雜度等問題,采用流水線處理技術(shù),給出了最小二乘準則下基于循環(huán)正交導(dǎo)頻序列信道估計算法的FPGA硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu),并用很少的硬件資源實現(xiàn)了該算法。