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2 无线信道 5
2.1无线信道的传播特性 .. 5
2.2大尺度衰落 5
2.3小尺度衰落 6
2.4无线信道的建模 . 9
2.5本章小结 .. 11
3 OFDM原理介绍 .. 12
3.1OFDM原理 .. 12
3.2用 DFT实现OFDM .. 14
3.3循环前缀 .. 14
3.4 OFDM系统的实现 . 16
3.5本章小结 .. 16
4 IQ不平衡的OFDM 系统信道估计与补偿算法 17
4.1系统模型 .. 17
4.2信道估计算法 19
4.3 IQ不平衡补偿算法 24
4.4本章小结 .. 26
5 仿真结果与分析 . 27
结论 . 33
致谢 . 35
参考文献 .. 36 1 绪论
1.1 无线通信概述
现代社会已经步入了信息时代，通信在各种信息技术中起到了重要的支撑作用。
无线通信的发展打破地域限制，满足了人们在移动中进行信息获取和交互的需求，成
为了现代通信系统中不可或缺的组成部分。无线通信，顾名思义是指通信双方至少有
一方在运动状态中进行信息传输。1897年，马可尼成功演示无线电报，标志着无线通
信的诞生[1]
。从此以后，无线通信取得了举世瞩目的发展。新一代大规模集成电路等
技术的出现更是极大地推动了无线通信的飞速发展。
第一代移动通信系统是模拟系统。主要采用模拟技术和频分多址（Frequency
Division Multiple Access, FDMA）技术。仅提供语音服务，容量有限，保密性差，且
不能提供数据业务。美国于 20世纪80年代开发的 AMPS 系统是具有代表性的模拟系
统。
第二代移动通信系统是数字系统。主要采用时分多址（Time Division Multiple
Access, TDMA）技术和窄带码分多址（Code Division Multiple Access, CDMA）技术。
20世纪 80年代中期，欧洲首先推出了全球移动通信系统（Global System for Mobile,
GSM）,随后美国和日本也相继推出了各自的数字移动通信体制。CDMA 移动通信技
术是由美国提出的第二代移动通信系统标准，它的提出是移动通信系统发展中的里程
碑。除了提供数字语音通信服务，第二代移动通信系统还能提供低速率的数据传输业
务。但由于带宽有限，它不能支持视频、互联网等更高速的数据业务。
第三代移动通信系统主要采用 CDMA技术。提供多种类型高质量的多媒体业务，
能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，可与固定网络相兼容，相比第二代移动通
信系统，它的业务能力有明显的改进。第三代移动通信系统的主要技术标准有三种：
欧洲的WCDMA系统，美国的 CDMA2000 系统和我国的TD-SCDMA 系统。
第四代移动通信系统主要采用 OFDM 技术。相对于第三代移动通信系统，它更
接近于个人通信，即在任何人、任何时间和任何地点的基础上，实现任何形式的通信。
其传输速率可高达 1Gbit/s
[2]
，且具有低的发射功率，支持更丰富的移动业务。
1.2 研究背景及意义
正交频分复用是一种无线环境下的高速传输技术。它采用相互正交的多载波传递
信息，大大提高了频谱利用率。它的基本原理是将高速传输的信号串并变换为 N个低
速子数据流，用它们分别调制 N个相互正交的子载波后再并行传输。
无线通信的一个重要特点是多径传播，它使接收信号相互重叠，产生了码间干扰。
传输速率越高，信号持续的时间越短，相应的带宽越宽。如果信号的带宽超过信道的
相关带宽[3]