高速移動環境下OFDM系統載波間干擾減抑技術之改善

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姓名

李怡樺(Yi-Hua Lee) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系

論文名稱

高速移動環境下OFDM系統載波間干擾減抑技術之改善
(Improvement of Inter-Carrier Interference Mitigation Technology for OFDM System in High-mobility Environment)

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摘要(中)

DVB-T系統所採用的核心技術是正交分頻多工（OFDM）。此技術運用了多載波間正交特性以達到高頻譜效益。並藉由前置循環字首（Cyclic prefix）來抵抗多重路徑干擾以及多載波之特性以達到消除符碼間干擾（ISI, Inter-symbol Interference）；在高速移動環境下，DVB-T訊號經過時變的通道，接收到的訊號會產生都普勒擴展(Doppler Spread)的現象，破壞子載波間的正交性並進一步引起載波間干擾(ICI)；而載波間干擾會隨著移動速度上升而越加嚴重，導致系統性能下降。為了克服高速移動所引起的載波間干擾(Inter-carrier Interference，ICI)，本論文將前人方法加以改良，介紹了一套適合高速移動接收的通道估測和載波間干擾消除。本論文參考DVB-T系統，並且進一步的修改使其更合適於高速移動下的環境。針對所有受到ICI干擾的訊號，我們利用以下步驟：首先通道估測、其次.反覆式ICI消去方法，最後反覆使用最大近似（Maximum Likelihood，ML）偵測法推導出的向量投影方式搜索，抑制載波間干擾、降低其錯誤率，提昇系統速度。

摘要(英)

The core of DVB-T is OFDM system. By using multi-carriers and inserting cyclic prefix, this technology successfully eliminated the ISI effect and multi-path interference. In high-mobility environment, when DVB-T signals pass through the time-varying channel, the receive signals will have Doppler spread that can loss of sub-carrier orthogonality and cause the ICI. This ICI effect degrades the maximum allowed velocity of reception. To overcome the ICI which caused by the high-mobility, this thesis modifies other’s methods and introduces a method about the channel estimation and elimination of ICI which is suitable for high mobility reception. This thesis refers to the DVB-T standard, and further modifies it to suit in high-mobility environment. In high-mobility environment, the performance of wireless OFDM communication systems is degraded and limited by inter-carrier-interference (ICI) phenomenon. In this paper we proposed an algorithm based on maximum-likelihood criterion with improved performance in mitigation of ICI.

關鍵字(中)

★ 高速移動
★ 載波間干擾
★ 歐規數位電視地面廣播

關鍵字(英)

★ High-mobility
★ ICI
★ DVB-T

論文目次

摘要I
ABSTRACTII
誌謝III
目錄IV
圖目錄VI
表目錄X
第一章緒論1
1-1 研究動機與背景1
1-2 章節提要2
第二章歐規數位電視地面廣播系統簡介3
2-1 正交分頻多工系統簡介3
2-1-1 OFDM調變介紹3
2-1-2 OFDM領航碼輔助通道估測 (Pilot Assisted Channel Estimation)7
2-1-3 OFDM基頻等效訊號9
2-2 歐規數位電視地面廣播系統規格與參數介紹12
2-2-1 DVB-T系統規格與參數12
第三章通道估測與載波間干擾消除20
3-1 通道模型（Channel Model）20
3-1-1 時變通道模型（Time-Varying Channel Model）20
3-2 靜態通道估測與等化（Channel Estimation）26
3-2-1 通道響應插值（Interpolation of the Channel Response）26
3-2-2 零值逼近等化（Zero Forcing）27
3-3 動態通道估測（Channel Estimation）28
3-3-1 一維通道估測（1D Channel Estimation）28
3-3-2 線性近似法（Linear Approximation）29
3-4 反覆式載波間干擾消除法（Iterative Inter-Carrier Interference Mitigation Method）33
3-5 最大近似偵測法（Maximum Likelihood Detection）35
3-5-1 傳統式（Traditional）35
3-5-2 向量投影（Vector Projection）38
3-5-3 反覆式向量投影搜索（Iterative Vector Projection Search）41
第四章電腦模擬與結果分析44
4-1 模擬接收機的介紹44
4-2 可加性高斯白雜訊通道（AWGN Channel）45
4-3 軟式輸出解對應器與腓特比解碼器47
4-4 載波間干擾消除方法51
4-4-1 零值逼近等化模擬51
4-4-2 反覆式載波間干擾消除分析52
4-5 最大近似偵測法模擬56
4-5-1 傳統式與向量投影-逐一搜索比較57
4-5-2 利用向量投影搜索模擬58
4-5-3 反覆ML Detection向量投影方式搜索模擬分析61
4-5-4 綜合比較模擬結果70
第五章結論與未來發展72
參考文獻73

參考文獻

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[11] 陳書妤,” 高速移動環境下數位電視廣播系統之載波間干擾消除“,中央大學碩士論文。

指導教授

陳逸民(Yih-Min Chen)

審核日期

2010-7-16

推文