基于信道預(yù)測(cè)的MIMO-OFDM系統(tǒng)研究.pdf

1、當(dāng)前用戶對(duì)無(wú)線通信的速率和服務(wù)質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，但是頻譜資源的匱乏制約了無(wú)線通信的進(jìn)一步發(fā)展；同時(shí)，無(wú)線信道的多徑傳播特性和時(shí)變性會(huì)對(duì)傳輸?shù)男盘?hào)帶來(lái)非常嚴(yán)重的損傷。如何提前準(zhǔn)確地了解信道狀態(tài)的變化，從而能在系統(tǒng)中采用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)動(dòng)態(tài)地調(diào)整發(fā)射信號(hào)的調(diào)制方式，進(jìn)而能夠大大提高無(wú)線通信系統(tǒng)的頻譜效率和可靠性，已經(jīng)引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。本論文研究了自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)及信道預(yù)測(cè)技術(shù)的基本原理、實(shí)現(xiàn)方法和應(yīng)用。 了解無(wú)線信道是對(duì)信

2、道進(jìn)行預(yù)測(cè)及采用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)的基礎(chǔ)。論文首先介紹了無(wú)線信道傳輸特性，分別給出了連續(xù)時(shí)間信道模型及離散時(shí)間信道模型；并討論了給出信道模型輸入輸出之間的關(guān)系、信道模型的統(tǒng)計(jì)特性以及信道參數(shù)，為信道預(yù)測(cè)理論提供了信道的時(shí)域以及頻域的相關(guān)特性。 多入多出-正交頻分復(fù)用(MIMO-OFDM)是一種新的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。MIMO技術(shù)通過(guò)采用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線可以顯著提高無(wú)線通信系統(tǒng)的信道容量，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。OFDM 技術(shù)可以把

3、頻率選擇性衰落的信道轉(zhuǎn)化成一組正交的平坦衰落的信道，因此可將OFDM 技術(shù)應(yīng)用在MIMO 系統(tǒng)中來(lái)克服多徑衰落的影響。MIMO-OFDM 技術(shù)被業(yè)界認(rèn)為是未來(lái)第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要物理層技術(shù)。 MIMO-OFDM 系統(tǒng)中的自適應(yīng)調(diào)制是指在不同子載波上使用不同的調(diào)制方式，從而實(shí)現(xiàn)頻域和時(shí)域兩維的鏈路自適應(yīng)。論文通過(guò)仿真結(jié)果證明，如果能獲得及時(shí)有效的信道狀態(tài)信息(CSI)，自適應(yīng)調(diào)制可以有效提高M(jìn)IMO-OFDM 系統(tǒng)的性能。

4、 信道預(yù)測(cè)技術(shù)可以為自適應(yīng)調(diào)制提供準(zhǔn)確及時(shí)信道狀態(tài)信息(CSI)，克服傳統(tǒng)系統(tǒng)中信道估計(jì)只能得到當(dāng)前信道狀態(tài)信息，在經(jīng)歷系統(tǒng)處理和反饋時(shí)延后對(duì)自適應(yīng)調(diào)制系統(tǒng)性能的損傷。論文首先給出了基于MMSE 準(zhǔn)則的線性信道預(yù)測(cè)算法，由于在實(shí)際系統(tǒng)中無(wú)法實(shí)時(shí)計(jì)算信道相關(guān)參數(shù)的逆矩陣，進(jìn)一步提出降低復(fù)雜度的MMSE 線性信道預(yù)測(cè)算法。此外還結(jié)合自適應(yīng)調(diào)制OFDM 系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了基于導(dǎo)頻信號(hào)的線性預(yù)測(cè)算法。從仿真結(jié)果中可以看出，將自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)與