MIMO-OFDM系統(tǒng)中接收機及信道估計技術(shù)研究.pdf

1、下一代移動通信技術(shù)將要在移動環(huán)境下提供更高的數(shù)據(jù)傳輸，以滿足人們對于多媒體業(yè)務(wù)的強烈需求。人們一般把下一代移動通信技術(shù)統(tǒng)稱為B3G或者4G。目前有多種關(guān)鍵技術(shù)可以作為下一代移動通信系統(tǒng)的候選關(guān)鍵技術(shù)。為了支持比3G通信系統(tǒng)高十倍以上的數(shù)據(jù)速率，學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，OFDM技術(shù)是必由之路。在多天線，即多發(fā)多收(MIMO)的情況下，信道容量在高信噪比下近似與接收或者發(fā)送天線數(shù)的最小值呈正比，這在理論上為移動通信的高速傳輸指明了方向。因此，在被稱

2、作B3G或4G的下一代移動通信系統(tǒng)中，MIMO-OFDM技術(shù)被普遍接受為物理層的框架。在中國FuTURE項目以及歐盟WINNER項目中，以MIMO-OFDM為物理層基礎(chǔ)的下一代移動通信系統(tǒng)的研究正在如火如荼的展開。 本文的工作基于國家863重點項目，圍繞MIMO-OFDM技術(shù)展開，對MIMO接收機設(shè)計和優(yōu)化以及信道估計和信噪比估計誤差對于MIMO-OFDM系統(tǒng)性能的影響等進行了深入的研究。 本文第一章首先回顧了移動通信的

3、發(fā)展歷程，介紹了3G技術(shù)的進展以及B3G或4G的發(fā)展現(xiàn)狀，重點分析了目前B3G或4G的物理層存在的問題和難點，為接下來的論敘提供了研究背景。 第二章首先給出了研究使用的系統(tǒng)框架，接著概述了已存在的一些MIMO接收算法。重點論敘了基于格縮減(LatticeReduction)的線性檢測算法的優(yōu)缺點?；谠撍惴?，本文提出了兩種改進算法。一種稱作判決反饋輔助的基于格縮減的線性檢測算法。仿真表明該算法能夠明顯改善采用迫零(ZeroFor

4、cing)準(zhǔn)則的基于格縮減的檢測算法性能。另一種稱作基于格縮減的列表檢測。仿真表明，該算法能夠以較低的復(fù)雜度在高信噪比以及采用MMSE準(zhǔn)則的情況下逼進最大似然(MaximumLikelihood)的性能。 第三章利用EXIT圖分析迭代MIMO檢測的收斂性能，同時提出利用EXIT圖分析法對迭代檢測算法進行優(yōu)化。EXIT圖分析法的好處在于能夠分別研究每個檢測或者譯碼算法的收斂性能。本文利用EXIT圖分析了列表球譯碼中列表大小對迭代檢

5、測收斂性的影響。第三章同時給出了如何利用EXIT圖將列表球譯碼(ListSphereDecoding)與線性檢測組合，優(yōu)化迭代檢測，以降低復(fù)雜度同時避免大的性能惡化。 第四章分析了信噪比估計誤差對于迭代線性檢測性能的影響。通過仿真，詳細(xì)給出了迭代線性檢測對于信噪比高估和低估的敏感性。同時提出了一種改進算法，降低了迭代線性檢測對信噪比估計誤差的敏感性。 第五章對MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計進行了初步研究。給出了各種插值