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大气信道估计是大气激光正交频分复用(OFDM)系统接收端一个重要的环节，为了对大气信道进行实时动态的估计，本文将现有的粒子滤波算法应用于大气激光OFDM时变信道估计中，研究了适合于非高斯分布噪声、非线性系统估计的粒子滤波算法，对其理论及推导过程进行了深入研究，并对其良好的滤波性能进行了仿真分析，最后在OFDM时变信道估计中应用了粒子滤波算法。与传统的基于导频的时变信道估计方法相比，本方法可有效改善接收端的符号检测性能，最后通过Matlab仿真结果验证了本方法的有效性。
本文的主要内容包括：
1、阐述了目前大气激光通信的发展以及应用情况，并对当前备受关注的大气激光通信系统的基本原理做了详细的介绍和分析。
2、研究了一般OFDM通信系统的基本原理和理想系统模型，类比一般OFDM通信系统的信道估计技术，对光OFDM信道的几种常用估计算法进行了研究和推导。
3、介绍了递推贝叶斯理论和蒙特卡洛采样方法，进而引入并推导了粒子滤波算法及重采样算法，最后通过建立信道状态空间模型，将粒子滤波算法应用到该模型中，推导出基于粒子滤波算法的信道估计递推过程。
4、将粒子滤波算法与LS、MMSE算法分别应用于大气激光OFDM信道估计中，在Matlab平台上对该算法的应用进行仿真验证，仿真结果显示，粒子滤波方法与传统的(LS、MMSE)信道估计方法相比提高了频带利用率，同时在相同的信噪比下极大的改善了系统的误码率性能。