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车载OFDM通信系统中信道估计技术的研究与FPGA实现
| 论文题名： | 车载OFDM通信系统中信道估计技术的研究与FPGA实现 |
| 关键词： | 车载通信系统;信道估计;正交频分复用;FPGA技术 |
| 摘要： | 车载通信网络通过直接建立车辆与车辆之间、车辆与路边基础设施的无线通信连接，能够大幅度提高交通效率、降低驾驶者和路人的生命财产损失，在智能交通领域有着广阔的应用前景，因而备受关注。车载通信系统的物理层采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)调制技术。相比于相对平稳的室内环境，车载信道中存在较大的多普勒扩展和时延扩展，使得OFDM信号的幅度和相位在传输过程中出现严重失真。如何进行有效的信道估计成为保证可靠车载通信的关键。本文针对车载环境下OFDM通信系统中的信道估计技术及FPGA实现展开研究，主要工作分为以下三个方面： (1)在分析车载通信系统物理层具体实现过程和车载信道特性的基础上，利用simulink搭建了一个完整的OFDM基带系统仿真平台，并在没有信道影响的情况下，测得系统误比特率为零，验证了仿真平台的正确性； (2)从导频分布情况和车载信道时变特性两个方面分析了传统信道估计算法应用到车载环境下的局限性。在分析现有改进判决反馈信道估计方法的基础上，针对具有较大多普勒扩展和时延扩展的车载通信环境，利用后训练序列信道响应本身携带的信道变化信息，提出了一种结合后训练序列的判决反馈信道估计方法，即：联合前一个OFDM符号判决反馈、滤波所获得的信道响应估计值和后训练序列处的最小二乘(Least Squares, LS)信道估计值来更新当前OFDM符号的信道响应。仿真结果表明，与目前取得较好性能的其他改进判决反馈信道估计方法相比，所提方法在不同车载环境下、采用不同调制方式和负载长度时，均能获得更优的误包率性能。 (3)针对本文所提改进信道估计方法提出一种 FPGA硬件实现方案。在相同数据输入源的情况下，FPGA设计中解调模块的功能仿真输出结果与simulink仿真模型中解调输出结果一致，表明了FPGA设计的功能正确性与所提信道估计方法的实际可行性。 |
| 作者： | 邓姣 |
| 专业： | 物理电子学 |
| 导师： | 王彦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南华大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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