管理其資源的程序組成,其主要功能包括:啟動計算機，存儲、加載和執(zhí)行應(yīng)用程序，對文件進行排序、檢索，將程序語言翻譯成機器語言等。實際上，系統(tǒng)軟件可以看作用戶與計算機的接口，它為應(yīng)用軟件和用戶提供了控制、訪問硬件的手段，這些功能主要由操作系統(tǒng)完成。此外，編譯系統(tǒng)和各種工具軟件也屬此類，它們從另一方面輔助用戶使用計算機。下面分別介紹它們的功能。
[0090]I)操作系統(tǒng)(Operating System, OS)
操作系統(tǒng)是管理、控制和監(jiān)督計算機軟、硬件資源協(xié)調(diào)運行的程序系統(tǒng)，由一系列具有不同控制和管理功能的程序組成，它是直接運行在計算機硬件上的、最基本的系統(tǒng)軟件，是系統(tǒng)軟件的核心。操作系統(tǒng)是計算機發(fā)展中的產(chǎn)物，它的主要目的有兩個:一是方便用戶使用計算機，是用戶和計算機的接口。比如用戶鍵入一條簡單的命令就能自動完成復(fù)雜的功能，這就是操作系統(tǒng)幫助的結(jié)果；二是統(tǒng)一管理計算機系統(tǒng)的全部資源，合理組織計算機工作流程，以便充分、合理地發(fā)揮計算機的效率。操作系統(tǒng)通常應(yīng)包括下列五大功能模塊:Cl)處理器管理:當多個程序同時運行時，解決處理器(CPU)時間的分配問題。
[0091](2)作業(yè)管理:完成某個獨立任務(wù)的程序及其所需的數(shù)據(jù)組成一個作業(yè)。作業(yè)管理的任務(wù)主要是為用戶提供一個使用計算機的界面使其方便地運行自己的作業(yè)，并對所有進入系統(tǒng)的作業(yè)進行調(diào)度和控制，盡可能高效地利用整個系統(tǒng)的資源。
[0092](3)存儲器管理:為各個程序及其使用的數(shù)據(jù)分配存儲空間，并保證它們互不干擾。
[0093](4)設(shè)備管理:根據(jù)用戶提出使用設(shè)備的請求進行設(shè)備分配，同時還能隨時接收設(shè)備的請求(稱為中斷)，如要求輸入信息。
[0094](5)文件管理:主要負責文件的存儲、檢索、共享和保護，為用戶提供文件操作的方便。
[0095]操作系統(tǒng)的種類繁多，依其功能和特性分為分批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)等；依同時管理用戶數(shù)的多少分為單用戶操作系統(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)；適合管理計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
[0096]微機操作系統(tǒng)隨著微機硬件技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，從簡單到復(fù)雜。Microsoft公司開發(fā)的DOS是一單用戶單任務(wù)系統(tǒng)，而Windows操作系統(tǒng)則是一多戶多任務(wù)系統(tǒng)，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已從 Windows 3.1 發(fā)展 Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows vista、Windows 7和Windows 8等等。它是當前微機中廣泛使用的操作系統(tǒng)之一。Linux是一個源碼公開的操作系統(tǒng)，程序員可以根據(jù)自己的興趣和靈感對其進行改變，這讓Linux吸收了無數(shù)程序員的精華，不斷壯大，已被越來越多的用戶所采用，是Windows操作系統(tǒng)強有力的競爭對手。
[0097]2)語言處理系統(tǒng)(翻譯程序)
人和計算機交流息使用的語目稱為計算機語目或稱程序設(shè)計語目。計算機語目通常分為機器語言、匯編語言和高級語言三類。如果要在計算機上運行高級語言程序就必須配備程序語言翻譯程序(下簡稱翻譯程序)。翻譯程序本身是一組程序，不同的高級語言都有相應(yīng)的翻譯程序。翻譯的方法有兩種:
一種稱為“解釋”。早期的BASIC源程序的執(zhí)行都采用這種方式。它調(diào)用機器配備的BASIC “解釋程序”，在運行BASIC源程序時，逐條把BASIC的源程序語句進行解釋和執(zhí)行，它不保留目標程序代碼，即不產(chǎn)生可執(zhí)行文件。這種方式速度較慢，每次運行都要經(jīng)過“解釋”，邊解釋邊執(zhí)行。
[0098]另一種稱為“編譯”，它調(diào)用相應(yīng)語言的編譯程序，把源程序變成目標程序(以.0BJ為擴展名)，然后再用連接程序，把目標程序與庫文件相連接形成可執(zhí)行文件。盡管編譯的過程復(fù)雜一些，但它形成的可執(zhí)行文件(以.exe為擴展名)可以反復(fù)執(zhí)行，速度較快。運行程序時只要鍵入可執(zhí)行程序的文件名，再按Enter鍵即可。
[0099]對源程序進行解釋和編譯任務(wù)的程序，分別叫作編譯程序和解釋程序。如FORTRAN、COBOL、PASCAL和C等高級語言，使用時需有相應(yīng)的編譯程序；BASIC、LISP等高級語言，使用時需用相應(yīng)的解釋程序。
[0100]3)服務(wù)程序
服務(wù)程序能夠提供一些常用的服務(wù)性功能，它們?yōu)橛脩糸_發(fā)程序和使用計算機提供了方便，像微機上經(jīng)常使用的診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序均屬此類。
[0101]4)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫是指按照一定聯(lián)系存儲的數(shù)據(jù)集合，可為多種應(yīng)用共享。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBase Management System,DBMS)則是能夠?qū)?shù)據(jù)庫進行加工、管理的系統(tǒng)軟件。其主要功能是建立、消除、維護數(shù)據(jù)庫及對庫中數(shù)據(jù)進行各種操作。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫(DB)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)以及相應(yīng)的應(yīng)用程序組成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不但能夠存放大量的數(shù)據(jù)，更重要的是能迅速、自動地對數(shù)據(jù)進行檢索、修改、統(tǒng)計、排序、合并等操作，以得到所需的信息。這一點是傳統(tǒng)的文件柜無法作到的。
[0102]數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一個分支?？梢哉f，在今后的計算機應(yīng)用開發(fā)中大都離不開數(shù)據(jù)庫。因此，了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)尤其是微機環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用是非常必要的。
[0103]2、應(yīng)用軟件
為解決各類實際問題而設(shè)計的程序系統(tǒng)稱為應(yīng)用軟件。從其服務(wù)對象的角度，又可分為通用軟件和專用軟件兩類。
[0104]應(yīng)用領(lǐng)域信息管理
信息管理是以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，輔助管理者提高決策水平，改善運營策略的計算機技術(shù)。信息處理具體包括數(shù)據(jù)的采集、存儲、加工、分類、排序、檢索和發(fā)布等一系列工作。信息處理已成為當代計算機的主要任務(wù)。是現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計，80%以上的計算機主要應(yīng)用于信息管理，成為計算機應(yīng)用的主導(dǎo)方向。信息管理已廣泛應(yīng)用與辦公自動化、企事業(yè)計算機輔助管理與決策、情報檢索、方案書館里、電影電視動畫設(shè)計、會計電算化等各行各業(yè)。
[0105]計算機的應(yīng)用已滲透到社會的各個領(lǐng)域，正在日益改變著傳統(tǒng)的工作、學(xué)習(xí)和生活的方式，推動著社會的科學(xué)計算
科學(xué)計算是計算機最早的應(yīng)用領(lǐng)域，是指利用計算機來完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)值計算問題。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中，科學(xué)計算的任務(wù)是大量的和復(fù)雜的。利用計算機的運算速度高、存儲容量大和連續(xù)運算的能力，可以解決人工無法完成的各種科學(xué)計算問題。例如，工程設(shè)計、地震預(yù)測、氣象預(yù)報、火箭發(fā)射等都需要由計算機承擔龐大而復(fù)雜的計算量。
[0106]過程控制
過程控制是利用計算機實時采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調(diào)節(jié)或自動控制。采用計算機進行過程控制，不僅可以大大提高控制的自動化水平，而且可以提高控制的時效性和準確性，從而改善勞動條件、提高產(chǎn)量及合格率。因此，計算機過程控制已在機械、冶金、石油、化工、電力等部門得到廣泛的應(yīng)用。
[0107]輔助技術(shù)應(yīng)用
計算機輔助技術(shù)包括CAD、CAM和CAI。
[0108]1、計算機輔助設(shè)計(Computer Aided Design,簡稱 CAD)
計算機輔助設(shè)計是利用計算機系統(tǒng)輔助設(shè)計人員進行工程或產(chǎn)品設(shè)計，以實現(xiàn)最佳設(shè)計效果的一種技術(shù)。CAD技術(shù)已應(yīng)用于飛機設(shè)計、船舶設(shè)計、建筑設(shè)計、機械設(shè)計、大規(guī)模集成電路設(shè)計等。采用計算機輔助設(shè)計，可縮短設(shè)計時間，提高工作效率，節(jié)省人力、物力和財力，更重要的是提高了設(shè)計質(zhì)量。
[0109]2、計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing, CAM)
計算機輔助制造是利用計算機系統(tǒng)進行產(chǎn)品的加工控制過程，輸入的信息是零件的工藝路線和工程內(nèi)容，輸出的信息是刀具的運動軌跡。將CAD和CAM技術(shù)集成，可以實現(xiàn)設(shè)計產(chǎn)品生產(chǎn)的自動化，這種技術(shù)被成為計算機集成制造系統(tǒng)。有些國家已把CAD和計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing)、計算機輔助測試(Computer Aided Test)及計算機輔助工程(Computer Aided Engineering)組成一個集成系統(tǒng),使設(shè)計、制造、測試和管理有機地組成為一體，形成高度的自動化系統(tǒng)，因此產(chǎn)生了自動化生產(chǎn)線和“無人工廠”。
[0110]3、計算機輔助教學(xué)(Computer Aided Instruct1n,簡稱 CAI)
計算機輔助教學(xué)是利用計算機系統(tǒng)進行課堂教學(xué)。教學(xué)課件可以用PowerPoint或Flash等制作。CAI不僅能減輕教師的負擔,還能教學(xué)內(nèi)容生動、形象逼真,能夠動態(tài)演示實驗原理或操作過程激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)現(xiàn)代化高質(zhì)量人才提供了有效方法。
[0111]翻譯
1947年，美國數(shù)學(xué)家、工程師沃倫.韋弗與英國物理學(xué)家、工程師安德魯.布思提出了以計算機進行翻譯(簡稱“機譯”)的設(shè)想，機譯從此步入歷史舞臺，并走過了一條曲折而漫長的發(fā)展道路。機譯被列為21世紀世界十大科技難題。與此同時，機譯技術(shù)也擁有巨大的應(yīng)用需求。
[0112]機譯消除了不同文字和語言間的隔閡，堪稱高科技造福人類之舉。但機譯的譯文質(zhì)量長期以來一直是個問題，離理想目標仍相差甚遠。中國數(shù)學(xué)家、語言學(xué)家周海中教授認為，在人類尚未明了大腦是如何進行語言的模糊識別和邏輯判斷的情況下，機譯要想達到“信、達、雅”的程度是不可能的。這一觀點恐怕道出了制約譯文質(zhì)量的瓶頸所在。
[0113]人工智能
人工智能(Artificial Intelligence,簡稱Al)是指計算機模擬人類某些智力行為的理論、技術(shù)和應(yīng)用，諸如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、問題的求解呃方案像識別等。人工智能是計算機應(yīng)用的一個新的領(lǐng)域，這方面的研究和應(yīng)用正處于發(fā)展階段，在醫(yī)療診斷、定理證明、模式識別、智能檢索、語言翻譯、機器人等方面，已有了顯著的成效。例如，用計算機模擬人腦的部分功能進行思維學(xué)習(xí)、推理、聯(lián)想和決策，使計算機具有一定“思維能力”。我國已開發(fā)成功一些中醫(yī)專家診斷系統(tǒng)，可以模擬名醫(yī)給患者診病開方。
[0114]
在多用戶OFDM系統(tǒng)上行鏈路中，由于每個用戶射頻單元晶振頻率振蕩器的差異和用戶之間不同多普勒頻移的影響，使得各個用戶和基站之間存在著不同的載波頻偏(CFO)，這樣不僅造成各個用戶本身的載波干擾(ICI)，同時也會導(dǎo)致各個用戶之間的多址干擾(MAI)，從而上行鏈路基站的載波頻率同步變成了一個多用戶頻偏參數(shù)的聯(lián)合估計問題，因此有效的載波頻偏估計方法對于保證多用戶OFDM系統(tǒng)的性能非常重要。
[0115]針對單用戶OFDM系統(tǒng)提出了一種采用導(dǎo)頻子載波進行頻偏估計的方法，該方法在前后兩個OFDM符號內(nèi)的相同子載波位置插入相同的導(dǎo)頻符號，接收端則根據(jù)這兩處導(dǎo)頻符號的相位差得到CFO估值。
[0116]該方法雖然可以直接應(yīng)用于多用戶OFDM系統(tǒng)的CFO估計，但各子載波位置上的ICI和MAI卻大大降低了估計性能；針對OFDMA系統(tǒng)上行鏈路提出了一種基于子空間的CFO估計算法，該方法可以實現(xiàn)多個用戶載波頻偏的聯(lián)合估計，但該系統(tǒng)按固定的交織方案為各用戶分配不同子載波，因此算法應(yīng)用場景受限且性能有待進一步提高；研究了多用戶OFDM系統(tǒng)上行鏈路中聯(lián)合CFO和信道估計的訓(xùn)練序列設(shè)計問題，但并未給出具體的CFO估計算法。
[0117]與傳統(tǒng)多用戶OFDM系統(tǒng)的CFO估計大多利用不同用戶占據(jù)不同子載波位置上的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)
來聯(lián)合估計各用戶的CFO這一解決方案不同，本文設(shè)計的各用戶導(dǎo)頻序列則是采用時域上重疊在一起且互為循環(huán)移位形式的PN訓(xùn)練序列，基站利用PN序列良好的自相關(guān)性估計出CFO環(huán)境下不同用戶的信道參數(shù)，進而再根據(jù)各用戶信道參數(shù)的相位變化獲得不同用戶的載波頻偏估值，該算法具有計算復(fù)雜度低、各用戶CFO估計性能良好且不受載波分配方案限制的優(yōu)點。
[0118]CFO環(huán)境下多用戶OFDM上行鏈路的基帶系統(tǒng)
模型，假定該系統(tǒng)終端包含K個移動用戶，每個用戶一根發(fā)射天線且各個用戶子載波總數(shù)為N，基站有N r根接收天線(滿足Nr \K )。此外各個用戶與基站各接收天線之間為相互獨立、長度為L的頻率選擇性塊衰落信道，且不同用戶相對于基站CFO不同，其中Ek 1- 015，015 ( k = I,，，K )為第k個用戶的CFO對載波間距歸一化后的結(jié)果O
[0119]系統(tǒng)具體工作過程描述如下。
[0120]用戶端:系統(tǒng)模型中每個用戶均在所有N個子載波上進行符號傳輸，因此各用戶共享同一系統(tǒng)頻帶。
[0121]各個用戶在其頻域數(shù)據(jù)經(jīng)過N點IFFT變換后得到的時域數(shù)據(jù)頭部附加長度為M(.MPK 8 \L )的PN訓(xùn)練序列，構(gòu)成的數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)構(gòu)。
[0122]在數(shù)據(jù)塊發(fā)送之前，各個用戶根據(jù)基站下行鏈路反饋給各自的CFO估值進行頻偏補償糾正，消除各個用戶由于CFO的存在所引起的ICI和MAI，便于基站更加準確地檢測各個用戶的信息數(shù)據(jù)。
[0123]基站:基于干擾抵消技術(shù)，基站首先分離當前傳輸周期內(nèi)的接收時域數(shù)據(jù)塊，得到彼此近似無干擾的接收訓(xùn)練序列和接收信息數(shù)據(jù)；然后接收訓(xùn)練序列用于多用戶CFO參數(shù)估計和信道