EMD-ICA算法在OFDM通信系統(tǒng)中應(yīng)用研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）實質(zhì)上是一種多載波并行傳輸技術(shù)方案，OFDM作為高效的無線傳輸技術(shù)，由于其強(qiáng)抗干擾性能與高頻譜效率已被很多無線通信系統(tǒng)采納。本文提出了利用EMD（Empirical Mode Decomposition， EMD）算法實現(xiàn)單通道OFDM系統(tǒng)頻偏（Carrier Frequency Offset，CFO）估計的新方法，同時針對EM

2、D分離出現(xiàn)的模態(tài)混疊問題，通過聯(lián)合獨立成分分析（Independent Component Analysis，ICA）方法消除模態(tài)混疊，開展了EMD-ICA聯(lián)合算法在OFDM通信系統(tǒng)中的研究工作。最后實現(xiàn)了基于EMD-ICA算法的CFO估計方案。本文的研究工作主要包括以下內(nèi)容：
　　首先，給出本文研究背景及意義，并對OFDM的基本模型與調(diào)制解調(diào)過程給予闡述，介紹了其優(yōu)缺點，通過大量文獻(xiàn)深入了解了OFDM系統(tǒng)頻偏估計及EMD-ICA

3、融合算法的最新研究現(xiàn)狀。
　　其次，根據(jù)無線信道衰落特性與多普勒頻移帶來的影響，分析了OFDM同步誤差產(chǎn)生的ICI干擾問題，且定量分析了由CFO導(dǎo)致的同步偏差影響OFDM系統(tǒng)性能的問題，本文在詳細(xì)對比了幾類傳統(tǒng)CFO估計算法的基礎(chǔ)上，提出了基于EMD及ICA技術(shù)的OFDM系統(tǒng)研究方案。
　　再次，介紹了時頻分析和EMD建模方法，給出了其Hilbert變換的原理及EMD主要特性，并總結(jié)了消除EMD混疊效應(yīng)的方法。同時以相關(guān)檢測

4、的單通道OFDM模型為依據(jù)，提出EMD算法應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)頻偏估計的新方法，仿真結(jié)果表明該方法相比于傳統(tǒng)的CFO估計算法，不需要額外的訓(xùn)練序列，可以提高頻譜利用率，降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的難度。
　　最后，利用ICA方法消除模態(tài)混疊的新方法，研究了采用EMD-ICA算法實現(xiàn)OFDM系統(tǒng)CFO估計的方法，改善了由模態(tài)混疊導(dǎo)致的隨載波數(shù)增加CFO估計性能下降的問題，進(jìn)一步提高了CFO估計精度，然后通過多路仿真性能評價，驗證了該方法的可行性與