第一章 引 言
1．1研究背景
就目前而言，无线通信技术特别是移动通信技术，是发展速度最快、市场容量最大的产业，数字化、宽带化成为当今移动通信系统的主流发展方向。在过去10年中，移动电话用户的增长速度远远超过预测值，它以摩尔定律的速度增长。移动通信系统的发展己经历了两代，第三代移动通信系统正在大规模商用化的阶段，能提供语音、数据以及视频等多媒体通信业务。我们在期待第三代移动通信系统带来优质服务的同时，第四代移动通信技术的研究、开发也已在实验室悄然进行。
现代移动通信系统的发展分为以下阶段:
第一代移动通信系统是模拟系统。1979年，美国贝尔实验室研制成功先进移动通信电话系统（Advanced Mobile Phone Service, AMPS），这是真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝状移动通信系统，于是建立了蜂窝状移动通信网。于1983年在芝加哥首次投入使用。随后，英国开发出全址通信系统（Total Access Communication System, TACS），其它一些工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。
第二代移动通信系统是数字系统。80年代中期，欧洲推出了泛欧数字移动通信网体系（Global System for Mobile Communication, GSM），随后美国和日本也推出了各自的数字移动通信体制。第二代移动通信系统除提供数字语音通信服务之外，还可提供一些中低速率的数据传输业务和智能网业务。除GSM之外，第二代移动通信系统的协议标准还包括数字先进移动电话系统（Digital Advanced Mobile Phone Service, DAMPS）、个人数字蜂窝系统（Personal Digital Cellular, PDC）以及IS-95等。GPRS是对目前GSM数字蜂窝网络的补充，由于GPRS是采用无线分组交换数据业务，比以前的电路交换更理想一些，所以它是第二代的GSM系统到第三代系统的过渡，它也被称作“2.5代技术”。
第三代移动通信系统的主要技术采用码分多址（Code Division Multiple Access , CDMA）技术。国际移动电信标准2000（International Mobile Telecommunication in the year 2000, IMT 2000）最初是期望能够在世界范围内定义单一的、遍布各地的无线通信标准，提供通用的基本网络设备和手持终端，从而为全球所有用户提供通用的无线通信系统和设备。然而在20世纪90年代中期，由于多种无线技术都已经在商业领域获得巨大的成功，因
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此制定全球通用标准的想法也就变得不可行了。截至到1998年6月，国际电信联盟(ITU)共接收到的约15份IMT2000的建议，其中有关移动通信方面的建议典型的有欧洲和日本提出的WCDMA、北美提出的CDMA2000以及我国提出的TD-SCDMA.我国第三代移动通信即3G，于今年4月日正式在北京、上海、广州、深圳、天津、沈阳、厦门、秦皇岛进行商业试运行，标志我国移动通信发展的历史见证。第二代移动通信替代第一代移动通信系统完成了模拟技术向数字技术的转变，但还是无法达到真正的全球自动漫游。第三代移动通信向个人通信的目标迈出了一大步，但第三代移动通信不能算是完全个人通信。
未来的第四代移动通信应该比第三代移动通信更接近于个人通信，即在任何人、任何时间和任何地点的基础上，实现任何形式的通信。这就要求通信的内容除语音外，还有其它媒体包括语音、数据、影像等大量信息通过宽频的信道传送出去。暂且将第四代移动通信系统称之为“多媒体移动通信（Multimedia Mobile Communication）”。第四代移动通信不仅仅是为了满足用户数量的增加，更重要的是，必须要满足多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。总的来说，未来移动通信系统必须可以容纳市场庞大的用户数量、改善现有通信品质不良以及达到高速数据传输的要求。正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）在众多技术中显示出优越的性能。
正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）具有高速数据传输能力、高效的频谱利用率和抗多径干扰等能力，因此已成为通信的研究热点之一。OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。然而要想实现OFDM技术所带来的性能的提高，还需进行关键技术的实现，信道估计就是其中之一。它是进行相关检测、解调和均衡的基础。从最早的无分集的单载波信道估计到现在的有分集的多载波信道估计，从时域或频域信道估计到现在的时频域二维信道估计，信道估计的性能在不断提高。
1.2 本文研究工作
本论文以OFDM系统信道估计算法为主要研究内容，结合国内外研究成果，提出一种新的基于不等长分组的OFDM信道估计算法，从理论上对上述算法作了较为深入的分析，并进行了系统仿真实验。
本论文主要完成工作如下：
1.对目前应用的OFDM系统信道估计方法进行归类和分析；
2.提出一种新的基于不等长分组的OFDM信道估计算法，使其能够更好的应用于移动
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通信系统，降低系统的复杂度，提高系统的传输效率，；
3．将该算法结合子空间分解法、相关匹配和最大似然方法在MATLAB/MontCarlo平台上进行仿真；
4．将等长分组和不等长分组再用MontCarlo方法仿真并进行比较分析。
1.3 本论文内容安排
本论文共包括四章：
第一章介绍了课题的研究背景，以及本论文所作的主要工作。
第二章介绍了OFDM移动通信系统基本原理，主要优缺点以及OFDM系统的关键技术。 第三章介绍OFDM信道估计理论及对现有方法进行了概括、分类进行分析总结。 第四章提出一种新的基于不等长分组的OFDM信道估计算法，并在MATLAB/MontCarlo平台上建立了OFDM系统仿真模型，验证该算法的准确度和有效性。
结论部分对本论文研究成果以及未来工作的研究方向做了详细总结。
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