基于導(dǎo)頻的MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)的研究.pdf

1、在MIMO-OFDM系統(tǒng)中,信道估計(jì)技術(shù)決定了系統(tǒng)的編解碼和均衡能否準(zhǔn)確的進(jìn)行,它是系統(tǒng)獲取信道狀態(tài)信息所必須的,因此信道估計(jì)技術(shù)對系統(tǒng)性能的影響是至關(guān)重要的。本文對MMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)問題進(jìn)行了探討,并重點(diǎn)研究了MIMO-OFDM系統(tǒng)中的基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)方法。首先對無線信道的衰落特性進(jìn)行了描述,接著對MIMO系統(tǒng)在不同天線數(shù)目和不同分集方式下的系統(tǒng)容量進(jìn)行了分析,并且研究了MIMO系統(tǒng)中常用的三種空時(shí)編碼,對其進(jìn)行了技術(shù)分

2、析和性能的對比。接下來對OFDM系統(tǒng)的原理、模型及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。通過對MIMO和OFDM系統(tǒng)的分別研究,最后建立起基于空時(shí)編碼的MIMO-OFDM系統(tǒng)模型。然后,本文從平坦衰落信道下的導(dǎo)頻信道估計(jì)算法的研究出發(fā),對時(shí)變信道下的導(dǎo)頻估計(jì)算法進(jìn)行研究和探討。在平坦衰落信道下,對常見的一些算法,如LS,MMSE,LMMSE算法進(jìn)行了分析,引入了LS算法的一種加窗算法和一種新的基于LMMSE算法的遞推估計(jì)算法。然后根據(jù)以上的研究結(jié)果,建

3、立起基于MIMO-OFDM系統(tǒng)快速時(shí)變信道的信道模型。針對當(dāng)前應(yīng)用廣泛且性能較優(yōu)的維納濾波法所存在的不足,引入了卡爾曼濾波方法?？紤]到無線信道偶有非線性特征,本文利用擴(kuò)展卡爾曼濾波(extended Kalman filter,EKF)算法能將非線性系統(tǒng)線性化的特點(diǎn),將其應(yīng)用到MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)中。并針對擴(kuò)展Kalman濾波器在系統(tǒng)達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)時(shí),將喪失對突變狀態(tài)的跟蹤能力這一大缺陷,設(shè)計(jì)了一種閉環(huán)式,具有強(qiáng)跟蹤能力的擴(kuò)展

4、Kalman濾波器,以求達(dá)到提高估計(jì)精度的目的。為了達(dá)到強(qiáng)跟蹤濾波器的性能,本文采用時(shí)變的漸消因子對過去的數(shù)據(jù)漸消,通過實(shí)時(shí)調(diào)整狀態(tài)預(yù)報(bào)誤差的協(xié)方差陣及相應(yīng)增益矩陣,減弱老數(shù)據(jù)對當(dāng)前濾波器輸出值的影響。最后,本文根據(jù)未來移動通信系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性要求的不斷提高,將自適應(yīng)濾波算法引入到了MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)中,并分別對最小均方(LMS)和遞歸最小二乘(RLS)自適應(yīng)濾波算法在MIMO-OFDM系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了研究分析,為今后自適應(yīng)算法