認知無線電系統(tǒng)中稀疏信道估計的最優(yōu)導頻序列研究.pdf

1、正交頻分復用是一種無線環(huán)境下的多載波調制技術，它具有抗多徑衰落、抗干擾能力強和頻譜利用率高等特點，是新一代移動通信系統(tǒng)的核心技術之一。認知無線電技術可以有效的解決頻譜資源閑置和浪費的問題，OFDM自身的優(yōu)點使其成為認知無線電技術的最佳調制方式，不連續(xù)的正交頻分復用技術NC-OFDM應運而生，隨之產生的諸多關鍵問題成為研究熱點。其中信道估計直接影響系統(tǒng)的通信品質。基于導頻的信道估計由于其估計誤差小、收斂速度快、高傳輸速率等優(yōu)點成為主流的信

2、道估計技術，基于導頻的信道估計受到兩個方面的制約，一是信道估計器的設計;二是導頻序列的設計，因此NC-OFDM系統(tǒng)導頻序列的設計研究具有十分重要的意義。
　　本文詳細介紹了OFDM系統(tǒng)基本原理以及無線信道的傳輸特性，系統(tǒng)分析了最優(yōu)導頻序列設計的常用設計準則和算法，針對稀疏信道環(huán)境，提出了NC-OFDM系統(tǒng)導頻序列位置和功率設計方法。
　　針對傳統(tǒng)NC-OFDM系統(tǒng)信道估計導頻序列設計方法計算復雜度高、效率低下、數(shù)據(jù)利用率低的

3、問題，提出了一種NC-OFDM稀疏信道環(huán)境下導頻序列位置設計方法，該方法以最小測量矩陣互相關為目標函數(shù)，通過求解一個帶約束的最優(yōu)化問題并簡化搜索方法得到最優(yōu)導頻位置分布，該方法不僅在信道估計MSE上優(yōu)于傳統(tǒng)等間隔以及隨機搜索的導頻，在系統(tǒng)BER性能以及計算復雜度方面均有明顯改善。
　　傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)的導頻功率分配方法通?？紤]等功率限制或總發(fā)射功率限制因素，由于NC-OFDM的特殊性，該方法不能直接用于NC-OFDM系統(tǒng)導頻功率分

4、配，為此，提出了一種NC-OFDM系統(tǒng)導頻子載波功率分配算法，該方法利用最小測量矩陣互相關準則，并滿足以下幾種約束條件:干擾溫度約束、總功率約束、最大功率約束、子信道功率約束，通過求解多約束條件最優(yōu)化問題得到最優(yōu)的導頻子載波功率分配。保證了信道的估計精度，提高了數(shù)據(jù)傳輸利用率，加強了系統(tǒng)的傳輸有效性和可靠性。與其他導頻序列設計算法相比，能夠有效降低系統(tǒng)誤碼率(BER，Bit Error Rate)和信道估計(MSE，Mean Squar