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基于OFDM技术的无线通信系统的信道估计的研究毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：目录1绪论 (1)1.1 研究内容及背景意义 (1)1.2 本论文所做的主要工作 (2)2 OFDM系统简介 (3)2.1 单载波通信与多载波通信 (3)2.2 OFDM基本原理 (5)2.3 OFDM的优缺点 (6)2.4 OFDM系统的关键技术 (7)3 OFDM信道估计及其性能仿真 (9)3.1 信道估计概述 (9)3.2 信道估计的目的 (10)3.3 OFDM信道特性 (10)3.4 信道估计方法 (13)3.4.1 插入导频法信道估计 (13)3.4.2 最小平方(LS)算法 (15)3.4.3 最小均方误差估计(MMSE) (17)3.4.4 线性最小均方误差(LMMSE)算法 (19)3.4.5 基于DFT变换的信道估计 (20)3.5性能比较与分析 (21)4 改进的DFT算法及其性能仿真 (25)4.1 算法简介 (25)4.2 性能仿真 (26)5 结论与展望 (33)参考文献............................................................................... 错误！未定义书签。
信道编译码技术信道编码与解码技术（Channel Coding and Decoding）是数字通信领域的一个重要技术，其作用是提高数据传输的可靠性和安全性。
在数字通信中，信道（Channel）指的是信号在传输过程中可能遭受到的各种扰动，如噪声、衰落、多径等。
这些扰动会使信号发生失真，使接收端无法正确解读信号。
为了保证数据能够正确地传输，需要采用信道编码技术对原始数据进行编码和解码，以实现数据的纠错和校验。
信道编码的原理是通过在信号中添加冗余信息，使得即使在信道受到扰动的情况下，接收端仍能够正确还原出原始信号。
这种冗余信息一般是一些校验码或纠错码，它们能够使得接收端检错并纠正信号中的错误位。
常见的信道编码方案有卷积码、海明码、BCH码、RS码等。
卷积码是一种线性编码，其原理是通过将输入数据与一个预定义的信道决策器进行卷积运算，得到一个编码后的序列。
在接收端，利用与发送端相同的决策器对编码序列进行解码，得到原始数据。
卷积码的主要缺点是码长较短，冗余信息较少，因此在高信噪比的信道中表现良好，但在低信噪比下表现不佳。
BCH码是一种多项式编码，其原理是将信息序列看作一个多项式，通过除法得到余数，将余数作为纠错码添加到信息序列中，得到一个编码序列。
在接收端，利用BCH解码器进行解码，可以检测并纠正多个错误位。
BCH码适用于低速率的数字通信系统和存储系统中。
信道编码技术对于提高数字通信的可靠性和安全性至关重要。
各种编码方案都有其特点和适用范围，我们需要根据实际应用场景选择适合的编码方案。
下面我们来深入了解一下信道编码的相关概念和性质。
1. 码率与编码效率信道编码系统中，码率是指源码经过信道编码后变成的码字的速率，通常用R表示，单位为咪比特/秒（Mbits/s）。
编码效率是指码率与信源熵率之比，即R/H(X)，表示利用编码所能达到的信息传输效率。
编码效率越高，表示可以用更少的码字传输更多的信息，同时也意味着在相同的信道条件下，可以得到更高的传输速率。
第六章Turbo码虽然软判决译码、级联码和编码调制技术都对信道码的设计和发展产生了重大影响，但是其增益与Shannon理论极限始终都存在2～3dB的差距。
因此，在Turbo码提出以前，信道截止速率R0一直被认为是差错控制码性能的实际极限，Shannon极限仅仅是理论上的极限，是不可能达到的。
根据Shannon有噪信道编码定理，在信道传输速率R不超过信道容量C的前提下，只有在码组长度无限的码集合中随机地选择编码码字并且在接收端采用最大似然译码算法时，才能使误码率接近为零。
但是最大似然译码的复杂性随编码长度的增加而加大，当编码长度趋于无穷大时，最大似然译码是不可能实现的。
所以人们认为随机性编译码仅仅是为证明定理存在性而引入的一种数学方法和手段，在实际的编码构造中是不可能实现的。
在1993年于瑞士日内瓦召开的国际通信会议(ICC'93)上，两位任教于法国不列颠通信大学的教授C.Berrou、A.Glavieux和他们的缅甸籍博士生P.thitimajshima首次提出了一种新型信道编码方案——Turbo码，由于它很好地应用了shannon信道编码定理中的随机性编、译码条件，从而获得了几乎接近shannon理论极限的译码性能。
Turbo 码又称并行级联卷积码 (PCCC ，Parallel Concatenated Convolutional Code)，它巧妙地将卷积码和随机交织器结合在一起，在实现随机编码思想的同时，通过交织器实现了由短码构造长码的方法，并采用软输出迭代译码来逼近最大似然译码。
可见，Turbo 码充分利用了Shannon 信道编码定理的基本条件，因此得到了接近Shannon 极限的性能。
在介绍Turbo 码的首篇论文里，发明者Berrou 仅给出了Turbo 码的基本组成和迭代译码的原理，而没有严格的理论解释和证明。
因此，在Turbo 码提出之初，其基本理论的研究就显得尤为重要。
信道编码技术及其应用信道编码技术是现代通信系统中不可或缺的一部分，其作用是为了提高数字通信的可靠性和效率。
在数字通信系统中，信道受到许多干扰因素的影响，例如噪声、多路径等等，这些因素会导致消息的丢失和传输中的错误。
因此，信道编码技术就成为了处理这些问题的重要手段。
在信道编码技术中，纠错编码和交织技术被广泛应用。
纠错编码主要是通过增加冗余信息来提高通信系统中的可靠性，使得在传输的过程中如果出现错误，可以通过相应的纠错码译码器进行错误的检测和纠正。
例如，在通信过程中，我们可以通过使用Hamming编码、Reed-Solomon编码等进行信道编码。
交织技术则是将连续的信号或数据块进行重排列，以便随机性地重新传输，从而避免连续出错的情况。
通过交织技术，我们可以有效地解决多路径干扰等问题，提高数字通信的可靠性和成功率。
除了纠错编码和交织技术，还有一些其他的信道编码技术，如Turbo编码和LDPC编码，它们被广泛应用于数字电视、移动通信、卫星通信等领域，为数字通信的高速和高效提供了保障。
在数字电视中，信道编码技术为电视节目的传输提供了保障。
数字电视采用的是MPEG-2、MPEG-4等压缩格式，通过信道编码技术，电视信号可以在传输的过程中避免重复和丢失，从而保证视频质量的稳定和清晰。
在移动通信中，信道编码技术是提高通信质量和覆盖范围的重要手段。
在高速移动的情况下，信道编码技术可以减少移动信号的干扰和噪声，从而保证通信的质量。
在卫星通信中，信道编码技术是保障通信质量的重要手段。
通过信道编码技术，卫星信号可以有效地避免干扰和噪声，并提高信号传输的能力和可靠性，从而保证了卫星通信的高效和可靠性。
总之，信道编码技术是数字通信中不可或缺的一部分，它通过增加冗余信息、交织技术等手段来提高通信系统的可靠性和效率，为数字通信的快速发展提供了重要的支持。
信道编码技术的发展与数字通信系统的发展密不可分，它将在今后的数字通信领域中发挥越来越重要的作用。
第5章语音编码、信道编码和交织技术引言一般的数字通信系统都包含信源编解码、信道编解码和调制解调这三对功能模块，语音编码是一种信源编码的，在移动通信中由于信道的特点，往往还需要交织和去交织这一对功能模块。
为什么要进行信源编码、信道编码和交织呢？从实现过程分析：信源编码——原理：去掉一些信息（信源中统计特性具有相关性的信息）；（有效性）目的：尽可能用最少的信息比特表示信源，从而达到压缩信息速率，以较少的信息速率传送信息；信道编码——原理：加入一些信息（监督码或检验码）；（可靠性）目的：用来供接收端纠正或检出信息在信道中传输时，由于干扰、噪声或衰落等所造成的误码。
交织——原理：不改变信息量，只改变信息的排序；（可靠性）目的：克服信道中由于深衰落而造成的突发的成串的误码。
对本章的学习，我们复习信源编码和信道编码的基础上，重点掌握：1．移动通信对编码的要求；2．蜂窝移动通信典型系统用到的编码方式；3．在这些系统中的实现过程；4．交织的原理和作用。
5.1 语音编码通信系统中的语音编码的目的是解除语音信源的统计相关性，语音编码大致分为三类。
一．语音编码的分类（参考：《吴伟陵，《移动通信原理》，电子工业出版社，P72）1．波形编码波形编码是以精确再现语音波形为目的，并以保真度即自然度为度量标准的编码方法。
这类编码是保留语音个性特征为主要目标的方法，其码速较高。
常用的波形编码及其原理：PCM、DPCM、ADPCM应用：适用于骨干（固定）通信网。
2．参量编码利用人类的发声机制，仅传送反映语音波形变化主要参量的编码方法。
在接收端，可根据发声模型，由传送过来的变化参量激励产生人工合成的语音。
参量编码的主要标准是可懂度。
显然，这类编码是以提取并传送语音的共性特征参量为目的的编码方式，其码速较低。
（声码器）常用的参量编码及其原理：LPC应用：主要用于军事保密通信。
3．混合编码混合编码是吸取上述两类编码的优点，以参量编码为基础，并附加一定的波形编码特征，以实现在可懂度基础上适当改善自然度目的的编码方式。
