IQ不平衡OFDM系统的信道估计和高性能补偿算法研究(2)

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1．2 选题背景及意义 2

1．3 OFDM技术的提出及其发展 2

1．4 IQ不平衡问题的提出及其物理原因 3

1．5 本文的主要内容 4

2 无线信道与OFDM原理 5

2．1 无线信道 5

2．2 OFDM基本原理 9

2．3 本章小结 13

3 IQ不平衡模型 14

3．1 时域IQ不平衡模型 14

3．2 带有IQ不平衡的OFDM系统模型 16

3．3 本章小结 20

4 IQ不平衡OFDM系统信道估计与补偿算法 20

4．1 信道估计算法 20

4．2 信道补偿算法 26

4．3 仿真结果与分析 29

4．4 本章小结 35

结论 36

致谢 38

参考文献 39

1 绪论

1．1 无线通信的发展概况

随着时代的进步与发展，现代社会已经进入了信息时代，人们对于数据通信业务的要求也越来越高。无线通信作为通信行业发展最为迅速的部分，其打破了地域限制，满足了人们在移动中进行信息交互的要求，因此在各种信息技术中起到重要的支撑作用，成为现代通信系统的重要组成部分。最早的无线通信是用信号弹、狼烟等方式实现短距离信息快速传递的；Shannon提出的信息论和麦克斯韦提出的电磁波辐射理论为无线通信的发展奠定了理论基础；1897年，马可尼成功演示了无线电报，标志着无线通信的诞生；而进入20世纪后，新一代大规模集成电路等数字电路集成度按摩尔定律的增加促进了无线通信的飞速发展。

从模拟通信到数字通信，从频分多址(Frequency Division Multiple Access,FDMA)到码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA),无线通信正经历着多次的发展与变化。从第一代的模拟蜂窝移动通信（1G）到第二代的数字蜂窝移动通信（2G）再到第三代的宽带多媒体移动通信（3G），现在无线通信已发展到了第四代。

第一代移动通信系统是模拟蜂窝系统，主要采用模拟调制技术和FDMA技术，以提供模拟语音业务为主，但是这种系统的容量比较小，保密性较差，发射机无法实现空分复用和信道编码，因此对抗严重的无线信道衰落和抗干扰的能力差，且不能提供如短信和微信等数据业务。

第二代移动通信系统是数字蜂窝系统，主要采用时分多址（Time Division Multiple Access）技术和CDMA技术。2G的数据传输速率只有9.6bit/s，最高可达32kbit/s，其主要提供语音通话和收发电子邮件等低速率的数据传输业务，但由于带宽有限，视频、互联网等高速的多媒体业务的发展受到了限制。

第三代移动通信系统是基于宽带CDMA技术的，其在本地采用2Mb/s 高速率接入，步行环境最高速率384kb/s，快速移动环境最高114kb/s。3G主要有三个技术标准：（1）欧洲的宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）系统；（2）美国的码分多址2000（CDMA2000）系统；（3 ）我国的时分同步码分多址（Time Division-synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA）系统。3G可以提供多种高质量的多媒体业务，实现高速的数据传输，具有全球漫游功能。但是由于无线传输技术及核心网的制式不统一，导致带宽资源不够，不能完全适应互联网的要求。