高性能同轴电缆接入系统中的信道估计算法研究

• 作 者: 韩瑜
• 机 构: 北京大学
• 出 处: 北京大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 高性能同轴电缆接入系统 信道估计 判决反馈 相位修正 信道更新 自适应调制

高性能同轴电缆接入系统(HINOC)是利用现有广播电视传输网络，使用同轴电缆带外信道进行数据传输的下一代广播电视系统。为了提高传输效率，要求在16MHz信道带宽上达到100Mbps的物理层传输速率。系统支持基于OFDM的高阶调制方式，对信道估计的精度提出了很高的要求。针对同轴电缆带外信道的特点，本文对HINOC系统的信道估计算法进行了研究。论文的主要内容包括：　　
1.针对基于判决反馈的信道估计算法可能出现的差错传播问题，给出了一种相位修正改进算法。该算法能够有效解决差错传播问题。考虑到同轴电缆信道的慢变特性，给出了一种基于相位的信道估计算法。该算法无需判决反馈操作，复杂度较低。为了使得不同帧结构的接收机中的功能模块可以共用，在以上两种算法的基础上，给出了一种基于差量平均的信道估计算法。　　
2.针对采样起始时刻偏差和载波起始相位偏差导致的相位旋转问题，给出了一种用于数据帧的信道更新算法。该算法利用数据帧的前导序列进行两种偏差的估计，进而对信道估计值进行修正。仿真结果表明，该算法能够有效克服两种偏差对数据均衡的影响，使得多个数据帧可以利用同一个信道估计值进行均衡，大大地提高了频带利用率。　　
3.针对系统的自适应调制需求，给出了一种载噪比估计算法和自适应调制准则。该算法利用信道估计幅度差估计每个子载波上的载噪比值，进而进行自适应调制方式检测。该算法能够保证在误码特性不变的条件下，有效提高系统的传输效率。　　
4.为了验证给出的信道估计算法的性能，搭建了HINOC系统仿真平台。仿真平台包括探测帧的信道训练和数据帧的数据传输两部分。仿真结果表明，给出的信道估计算法能够准确估计信道状况，达到理想的误码性能。此外，对信道带宽为6MHz的整数倍的系统进行了参数设计和性能仿真。仿真结果表明，给出的信道估计算法对6MHz整数倍带宽的系统也是适用的。