基于EM算法的OFDM迭代接收機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、OFDM技術(shù)是一種頻譜利用率高的頻分復(fù)用技術(shù)，它將一個(gè)寬頻帶分解成若干個(gè)并行的子載波，使頻率選擇性信道轉(zhuǎn)換為平坦衰落信道。OFDM系統(tǒng)還可以通過(guò)加入一個(gè)比信道脈沖響應(yīng)長(zhǎng)的循環(huán)前綴來(lái)消除幀間的干擾。由于這些優(yōu)點(diǎn)，OFDM系統(tǒng)已成為當(dāng)今無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域中不可或缺的一部分。信道估計(jì)則是OFDM通信系統(tǒng)中的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，若沒(méi)有一個(gè)好的信道估計(jì)算法，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)通信。
　　信道估計(jì)可分為導(dǎo)頻信道估計(jì)、盲信道估計(jì)、半盲信道估計(jì)三

2、大類。而期望最大(Expectation Maximization，EM)迭代信道估計(jì)作為介于導(dǎo)頻信道估計(jì)與盲信道估計(jì)之間的半盲信道估計(jì)算法，具有節(jié)約系統(tǒng)資源、提高信道估計(jì)性能等優(yōu)點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了一種基于EM算法的OFDM迭代接收系統(tǒng)，通過(guò)EM信道估計(jì)算法和BCJR譯碼算法相互迭代的過(guò)程，可以獲得精確的信道估計(jì)值。本文詳細(xì)介紹了EM信道估計(jì)算法和BCJR譯碼算法的基本原理，并用MATLAB仿真了基于EM算法的OFDM迭代接收系統(tǒng)的誤碼率性

3、能，仿真結(jié)果顯示該迭代接收系統(tǒng)的誤碼率性能要優(yōu)于傳統(tǒng)的導(dǎo)頻信道估計(jì)非迭代接收系統(tǒng)。
　　因此，本文在3L Diamond軟件無(wú)線電平臺(tái)上，對(duì)基于EM算法的OFDM迭代接收系統(tǒng)的主要部分進(jìn)行了硬件實(shí)現(xiàn)。為了節(jié)約FPGA處理器中的存儲(chǔ)資源，本文將32位浮點(diǎn)數(shù)改為16位浮點(diǎn)數(shù)，并用VHDL語(yǔ)言編寫了浮點(diǎn)數(shù)四則運(yùn)算。并在此硬件平臺(tái)上將該迭代接收系統(tǒng)分解成OFDM模塊、BCJR算法模塊和EM算法模塊等多個(gè)獨(dú)立模塊，然后將這些獨(dú)立的模塊放在合