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OFDM系统中抗干扰技术研究
黄成财何海液
（湖南省部阳学院估息工程学院“潮南部阳422000)
数字技术与应用
摘要：针对频率选择性表落信道下的OFDM系统中的ISI干扰间题，本文研究了一种基于递归最小二象的OFDM系统自适应均衡算法，理论分析和仿真结果表明了该算法的有效性，并且可以显著提高频谱利用率。
关键词：正交频分复用持号间干扰
文献标识码：A
中图分类号：TN914.41
1.引
4G系统的一个比较普遍的期望是支持2 0Mb/s以上的数据速率，比3G系统要高一个数量级。要实现如此高速率高质量的多媒体无线数据传输，无线通信系统需要克服许多技术难题。而正交频分复用(Orthogonal Frequeney Division Multiplexing，简称O FDM)术可用来解决高速率无线数据传输所引起的衰落和多径间题，本文主要研究在短CP.长多径时延条件下的低计算复杂度的有效ISI的干扰消除方法。
2、OFDM系统模型
OFDM通过把高速的数据流经过串并转换，将频率选择性衰落信道变为平坦衰落子信道，降低了由于无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响消除了ISr(intersymbol interference,码间干扰)。同时，通过符号间保护间隔和循环前级的插播人，进一步消除其ICI(inter-carrie rinterference，载波间干扰)。在OFDM系统中，较低的码元速率对多径传播产生的ISI 有一定的抑制作用。此外，还通过在每个OF DM符号前端插人一定的保护间隔来分离相邻的符号，从而进一步提高系统的抗ISI 能力同时还可以对抗时间偏差。对于传统的
文室编号：1007-9416(2011)03-0119-02
OFDM系统来说，如果循环前缓的长度大于信道的时延扩展，则可以通过简单的题城均衡来解调OFDM信号，可是循环前缓的使用却降低了系统的传输效率，如果能压缩甚至去掉循环前缴，面保持系统性能不变，则是很有意义的。
3.CP不足时的LMS均衡算法 3.1自适应均衡算法
'自适应均衡是现代通信中广泛采用的消除符号间于扰的一种方法，通带是把接收到的信号通过一个特性与信道特性相反的滤波器，称为均衡器，自适应均衡器是一个时变滤波器，能够自动适应输入信号的变化，自动调整均衡器抽头增益，达到均衡的
目的。其表达式为：)
w(k)x(k-1)=w(k)x(k) (1)
其中,x()=[x(),(k-I),*,x(k-(N-I)()=[5(K),(k),,w-())分别为输人向量和抽头权值向量。系统的输出信号k)与期望信号d(k)相比较，产生误差信号e(k)，自适应均衡算法就是根据输人的误差信号 e(k)，按照一定的算法和准则，去控制和调整各个权值。
3.2CP不足时的RLS均衡算法
单抽头频然均断的量座围SNR=25dB
10
由于自适应均衡器是对未知的时变信道做出补偿，因面它需要有特殊的算法来更新均衡器的系数来跟踪信道的变化。为了实现算法的快速收敛，可以使用含有附加参数的复杂算法，也就是说，快速的收敛算法将依赖于实际接收信号的时间平均的误差表达式，而不是统计的误差表达式。这个算法称为递归最小二乘(RLS)算法，它可以极大地改进自适应均衡器的收敛特性2-",RLS 算法所采用的准则是最小二乘准则，其代价函数为：J(m)=[e0
(2)
其中，入是接近1但小于1的加权因子，被称为遗忘因子，且误差e()为：
e(i)=d()-y()w(n),0siSn 其中，
()=[(),(1),,(N+), w(n)=[wg(n),m,(n),*, Wx-(n) RLS算法步案如下：
(3)
(1)初始化w(0)=β(0)=0. R(0)=8I, 其中I是N×N的单位方阵。对于小的n， R(n)可能是病态的，其逆可能是不可计算的，此时习惯的方法是初始化是把81.加到 R(n)上，其中，8是一个很小的正常数，在对过去的数据进行指数加权的情况下，81，加上的影响将随时间推移而逐渐消失；(2) 计算滤波器的输出为：d(n)=w (-1)(n);
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读码率随SNR的曲线
CP充足
0
3
万方数据
2
0 实部
图1零CP，单抽头频域均衡
单推头域均摊 LMS自适应均 RLS自适虚均费 CP不足（CP=0)
10
15
25 SNR(dB)
30
图2各种情况下误码率曲线
Digital technology and application
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