线性时变信道模型下的OFDM性能及误差分析.pdf

第33卷第2期南京邮电大学学报(自然科学版)Vol．33No．22013年4月JournalofNanjingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScience)APr．2013线性时变信道模型下的OFDM性能及误差分析解永生，汪明亮，周磊磊，付耀先()中国科学院上海微系统与信息技术研究所无线传感器网络与通信重点实验室，上海200050摘要:当归一化多普勒频移小于0．1时，信道的时变性是近似线性变化的。文中研究了线性时变信道下OFDM系统的ICI干扰，并分析了线性时变信道模型的系统误差。分析表明，采用线性模型对信道建模时，系统存在建模误差和近似计算误差，同时信道平均建模误差比计算误差大了约7dB。关键词:正交频分复用;子载波间干扰;线性时变信道;建模误差;计算误差中图分类号:TN911，TN914文献标志码:A文章编号:1673-5439(2013)02-0042-07PerformanceandErrorAnalysisofLinearlyTime-varyingChannelforOFDMSystemsXIEYong-sheng，WANGMing-liang，ZHOULei-lei，FUYao-xian()KeyLabofWirelessSensorNetworkandCommunications，ShanghaiInstituteofMicrosystemandInformationTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200050，ChinaAbstract:ThelinearmodelcanbeusedtoaPProximatechanneltime-variationswhenthenormalizedDoPPlershiftislessthan0．1．InthisPaPer，theinter-carrierinterference(ICI)ofOFDMsystemsinthelinearlytime-varying(LTV)channelwasanalyzed．ThesystematicerrorsofLTVmodelswerealsode-rivedtheoretically．TheoreticalanalysisshowsthatthesystematicerrorsincludethemodelingerrorandtheaPProximatecalculationerrorwhenthechannelismodeledbylinearity．Moreover，themeanmodelinger-rorisabout7dBlargerthanthecalculationerroraccordingtosimulationresults．Keywords:OFDM;inter-carrierinterference;linearlytime-varyingchannel;modelingerror;calculationerror0引言导出了归一化条件下的ICI功率的显式表达形式，其为多普勒频移和子载波序号的函数。文献［4］指，OFDM(正交频分复用)系统是目前中高速数据出在OFDM系统中子载波大部分的能量泄漏集中;传输的主流通信技术。随着未来对终端移动性需求在相邻的子信道中同时子载波的ICI干扰大部分的提升，无线移动环境中的信道估计技术成为则来自于临近的子信道。［5］OFDM系统的研究热点［1］。多普勒扩展会破坏Jeon等人提出，当多径衰落信道的时变性较OFDM系统各子载波间的正交性，引起子载波间干小时(归一化多普勒频移小于0．1)，OFDM符号时［］扰(ICI)，降低系统的性能。大量学者研究了多普勒间内的信道时变性是近似线性的。Mostofi等人6频移对OFDM信号的影响。文献［2］推导了OFDM在此基础上提出了两种线性信道模型:单折线模型信号所受ICI干扰的严谨界限和广义界限。其中，和双折线信道模型。文献［7］研究了OFDM系统在严谨界限取决于归一化多普勒频移及其功率谱;而时变信道下的ICI干扰，并利用LTV模型下的频域广义界限仅取决于归一化多普勒频率。文献［3］推信道矩阵的稀疏性和限带特性，然后进一步简化了收稿日期:2012-09-13;修回日期:2013-01-12基金项目:国家科技重大专项(2010ZX03006-003)资助项目通讯作者:解永生电话:[phone]E-mail:[e-mail]第2期解永生等:线性时变信道模型下的OFDM性能及误差分析43文献［6］的算法。文献［8］分析了线性时变信道其中，H(k，m)表示矩阵H第k行，第m列的元素。第(LTV)模型