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时频双选信道下NC-OFDM系统信道估计技术研究

摘要

随着通信技术的飞速发展，人们对通信质量的要求不断提高。非连续正交频分复用

技术融合了认知无线电技术和正交频分复用技术的双重优势，可以灵活占用空闲的专用

频谱，有效提高了频谱利用率。然而，该技术对多普勒频移非常敏感，信号在具有严重

多径效应和多普勒效应的时频双选信道中传输时会遭受严重的子载波间干扰，导致用户

的通信体验受到影响。信道估计技术通过分析和处理接收信号来估计信号传输所经历的

信道特性，具有较强的抗干扰性能，能够提高通信系统的可靠性。因此，本文将对时频

双选信道下非连续正交频分复用系统的信道估计技术展开研究。

基于导频的信道估计是应用最广泛的信道估计方法，系统利用收发端的导频信号来

估计出信道冲激响应，并将其作为信道补偿的依据。然而，由于非连续正交频分复用系

统的可用子载波具有不连续性，采用均匀方式插入导频会导致部分导频丢失，从而降低

了信道估计性能。压缩感知理论可以被用于解决这一难题，利用压缩感知算法来估计信

道响应只需要一组数量较少的导频，并且采用不均匀的方式插入导频可以实现更好的估

计效果。为了找出最优的导频位置集合，本文在压缩感知理论框架下提出了一种基于自

适应禁忌有哪些信誉好的足球投注网站模拟退火算法的导频优化方案。该方案将禁忌策略引入到模拟退火算法中，

并提出了分段式降温策略、自适应惯性权重策略和高斯扰动策略，使算法的优化性能得

到了提升。仿真实验结果表明，在不同条件下，所提算法生成的导频位置集合获得的信

道估计效果更好，验证了所提导频优化方案的有效性。

在时频双选信道中，信道特性的快速变化导致了较高的信道估计复杂度。为了降低

信道估计复杂度，本文采用复指数基扩展模型拟合时频双选信道，将信道估计的目标转

换为基函数系数，推导出一种满足分布式压缩感知理论的时频双选信道模型，并针对该

模型，提出了一种基于分布式压缩感知-差比较同步正交匹配追踪算法的信道估计方案。

该方案在分布式压缩感知-同步正交匹配追踪算法的原子选择阶段引入内积差比较运算，

提高了每次迭代选出原始向量的非零元素位置的概率，从而使算法能够获得更高的估计

精度。仿真实验结果表明，在不同条件下，所提算法的信道估计性能更优，验证了所提

信道估计方案的有效性。

关键词：双选信道；信道估计；基扩展模型；压缩感知；非连续正交频分复用

时频双选信道下NC-OFDM系统信道估计技术研究

Abstract

Withtherapiddevelopmentofcommunicationtechnology,thepeoplehavebeen

increasingtherequirementsforcommunicationquality.Non-continuousorthogonalfrequency

divisionmultiplexingtechnologycombinesthedualadvantagesofcognitiveradiotechnology

andorthogonalfrequencydivisionmultiplexingtechnology.Non-continuousorthogonal

frequencydivisionmultiplexingtechnologyeffectivelyimprovesthespectrumutilizationby

flexiblyoccupyingtheidlededicatedspectrumthroughthedynamicspectrumsensingmodule.

However,thetechniqueisverysensitivetoDopplershift.Signalstransmittedintime-frequency

doublyselectivechannelswithseveremultipatheffectsandDopplereffectssufferfromsevere

inter-subcarrierinterference,resultinginac