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OFDM系統均衡器研究與設計

2010-04-12 00:00:00黃軍友
現代電子技術 2010年15期

摘 要:無線OFDM通信系統中信道的時變特性非常明顯,載波間正交性遭到破壞,出現載波間相互干擾(ICI),給系統均衡帶來了極大困難。基于等效數字基帶模型下ICI分析,在現有的 OFDM協議標準中,存在一些空閑載波。利用這些空閑子載波信息,研究了一種適用于時變信道 OFDM 系統的稀疏矩陣均衡器結構。該算法具有 ICI 消除與均衡效果良好,計算量適中,頻譜利用率高的特點。關鍵詞:時變信道; OFDM系統; ICI; 系統均衡; MMSE算法

中圖分類號:TN602文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)15-0092-04

Research and Design of Equalizer in OFDM System

HUANG Jun-you

(Sichuan Information Technology College, Guangyuan 628017, China)

Abstract: The time-varying characteristic of channel in wireless OFDM communication system is obvious, the destroyed orthogonality between carrier may cause the inter-carrier interference (ICI), which leads to a great difficulty for system equalization. A number of free carrier are existed in current OFDM protocol standards based on the ICI analysis under equivalent digital base-band model. A structure of sparse matrix equalizer applicable to time-varying channels for OFDM system is studied by using the information of idle sub-carrier. ICI elimination and equalization of the algorithm have good effect, suitable calculation and high spectral efficiency.Keywords: time-varying channel; OFDM system; ICI; system equalization; MMSE algorithm

0 引 言

傳統OFDM 系統設計,假設信道參數在一個OFDM 符號周期內不變化,信號通過頻率選擇性衰落信道后載波間的正交性保持不變,接收機通過簡單的單抽頭頻域均衡即可補償信道失真。無線OFDM 通信系統信道時變特性更明顯,當信道參數隨時間快速變化時,正交頻分復用通信系統(OFDM)載波間的正交性遭到破壞,出現載波間的相互干擾(ICI),傳統的單抽頭頻域均衡器不再適用[1]。快變信道中的 OFDM 系統均衡接收常采用兩種方法:先對接收信號進行ICI消除,恢復載波間的正交性,然后再進行單抽頭頻域均衡;采用最小均方誤差(MMSE)均衡來補償信道失真[2]。

1 等效數字基帶模型下ICI分析

模型如圖1所示。設系統有N個載波,發送設備先對發送符號進行串/并變換,得到長度為 N 的數據矢量,第i個數據矢量表示為:S(i)=[si,0,si,1,…,si,N-1]T,對數據矢量進行N點快速傅里葉逆變換(N-IFFT),得到時域數據,在此數據前面插入長度為M 的循環前綴CP,得到長度為N+M的OFDM 數據幀,經并/串變換,信號在信道中傳輸。……

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