MIMO-OFDM無線系統(tǒng)信道估計和均衡技術(shù)研究.pdf

1、MIMO-OFDM是一種發(fā)射端和接收端均采用多個天線，并在每個發(fā)射天線上均使用OFDM調(diào)制的技術(shù)。MIMO可以線性地提高系統(tǒng)的信道容量，突破了單輸入單輸出信道的仙農(nóng)容量極限。OFDM可以使接收機中的基帶處理單元大大簡化，并且可以提高數(shù)據(jù)速率。在無線通信中，MIMO-OFDM可以贏得高數(shù)據(jù)速率和大系統(tǒng)容量而不必增加額外的功率或者帶寬，因此MIMO-OFDM系統(tǒng)成為4G的關(guān)鍵技術(shù)。為了消除無線信道傳輸過程中的碼間串?dāng)_，通常會在接收端基帶信號

2、處理中首先對信道進行估計，然后用估計的信道對接收數(shù)據(jù)進行均衡，同時，目前被廣泛采用的相干檢測技術(shù)需要有精確的信道估計技術(shù)來支持，這些都使得信道估計與均衡技術(shù)成為新一代通信研究的熱點。本文研究的主要內(nèi)容是MIMO－OFDM系統(tǒng)的信道估計和均衡技術(shù)。 本文第一章緒論首先分析了無線信道的特性，介紹了小尺度衰落模型，多徑衰落模型以及WSSUS信道模型。 第二章介紹了OFDM系統(tǒng)與MIMO技術(shù)，包括OFDM系統(tǒng)的串并轉(zhuǎn)換，DFT/

3、IDFT轉(zhuǎn)換，循環(huán)前綴等特性。闡述了MIMO-OFDM系統(tǒng)的基本原理，著重介紹了其中的一些關(guān)鍵技術(shù)，包括發(fā)射分集，空間復(fù)用，接收分集和干擾消除，軟譯碼，信道估計，同步以及自適應(yīng)調(diào)制和編碼。 傳統(tǒng)的信道估計技術(shù)在發(fā)送端發(fā)送已知訓(xùn)練序列，在接收端通過擬合技術(shù)實現(xiàn)，基于訓(xùn)練序列的信道估計方法，是目前被廣泛研究和采用的信道估計方法。 第三章介紹了非盲信道估計和均衡技術(shù)，介紹了基于訓(xùn)練序列中最常用的LS（最小平方）估計算法，本文合

4、作參與了一種改進算法：基于循環(huán)前綴（CP）的增強的MIMO-OFDM 信道估計算法，通過理論驗證和仿真分析了所參與算法的性能。同時，本章提出了一種簡化的OFDM 信道的均衡方法，通過近似以及采取新型的幀結(jié)構(gòu)，降低了運算的復(fù)雜度，并通過仿真進行了驗證。 基于訓(xùn)練序列的信道估計方法對時不變信道來說非常有效，但是對新一代無線移動通信系統(tǒng)中的快速時變的信道來說，必須要周期性的發(fā)送訓(xùn)練序列，這就需要占用大量的信道寬帶，使本來可以用來傳送信