高速移动环境下WiMAX系统多普勒频移估计技术研究(3)

高速移动环境下WiMAX系统多普勒频移估计技术研究 论文

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塔　里　木　大　学　学　报第21卷

　　由图1看到,(6)式得出的多普勒频移估计算

法,在各个信噪比情况距离无偏估计都有较大差距,随着信噪比的增加,估计值越来越接近真实值。从图中还能看出,速度越高,估计值越接近真实值。但是,在低速低信噪比时估计误差仍比较大,不能满足WiMAX系统信道的基本要求。

比较(6)式与(7)式所给出的两种多普勒频移估计算法,如图2所示

:

算法

。

图3　SNR=15时多普勒频移估计MSE比较

4　结束语

OFDM技术由于具有较高的频谱效率,而且可

以有效地对抗多径传输,已成为WiMAX系统关键技术之一。然而,OFDM系统对频率偏差非常敏感。尤其在高速移动环境下,多普勒频移使OFDM系统子载波间的正交性遭到破坏,产生子载波间干

图2(6)式算法和(7)式算法性能的对比

　　由图2可知,(7)式的多普勒频移估计算法比(6)式的多普勒频移算法更加接近无偏估计。在多普勒频移较大的情况下获得良好的估计性能,但是超过一定限度,其估计性能有偏差的趋势。

在信噪比(SNR)不变的情况下,多普勒频移估计的均方差为[5]

:

(8)

扰,这将大大降低系统性能。在高速环境下克服多普勒频移对OFDM系统的影响显得尤为重要。而精确的得出多普勒频移估计则是解决多普勒频移的先决条件[6]。本文着重研究了高速环境下的多普勒频移估计算法,并在Rayleigh信道中进行仿真,验证高速环境下最优多普勒频移估计算法,以期有效的抑制载波间干扰,改善系统性能。

参考文献

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communication[R].ArtechHousePublishers,2000.[2]　罗涛.空时编码理论及其在OFDM移动通信系统中应

　　(8)式中fd是多普勒频移真实值

,是多普

勒频移估计值。在信噪比固定的情况下(6)式与(7)

式均方误差的比较如图3所示。在信噪比为10-15dB时,(7)式算法的均方误差小于10-3,具有良好的性能,可以稳定的运行在需要高精度多普勒频移估计的场合。由图3还可看出,(7)式算法在多普勒频移较大的情况有好的估计性能,但在多普勒频移为450Hz后,其估计性能呈下降趋势。因此在实际运用时尽量在其均方误差小的范围内使用(7)式

用的研究[D].北京:北京邮电大学,2002.

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