正交頻分復(fù)用系統(tǒng)信道估計與均衡技術(shù)的研究.pdf

1、與一般通信系統(tǒng)類似，正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)信道估計的準(zhǔn)確程度將對系統(tǒng)性能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。另外，當(dāng)信道響應(yīng)階數(shù)大于循環(huán)前綴長度時，系統(tǒng)中的符號間干擾(ISI)和載波間干擾(ICI)也會惡化系統(tǒng)性能。本文針對這兩個問題展開研究。 分析了子空間投影方法對OFDM系統(tǒng)LS信道估計的影響，給出了利用子空間投影改進OFDM信道估計的一般框架，在此基礎(chǔ)上將子空間投影推廣到非LS信道估計方法。提出了一種基于子空間跟蹤的參數(shù)化信道估計方法，這

2、種方法可以跟蹤多徑時延變化，并在性能上優(yōu)于非參數(shù)化時的相應(yīng)方法。 針對MIMO-OFDM系統(tǒng)，研究了一種低復(fù)雜度的基于空時分組訓(xùn)練序列(STBTS)的信道估計方法，該方法采用簡單的類似Alamouti的發(fā)射方案，接收端通過簡單處理即可獲得較準(zhǔn)確的信道估計結(jié)果。從理論上證明了子空間投影與MMSE信道估計的緊密聯(lián)系，提出將STBTS方案與子空間投影相結(jié)合進一步改進估計性能的方法。提出了一種高性能的基于FFT的信道多徑時延估計方法，在

3、稀疏多徑環(huán)境下，該方法能夠減小估計參數(shù)維度，提高信道估計準(zhǔn)確程度。 研究了SISO-OFDM系統(tǒng)的矢量恒模算法(VCMA)盲均衡問題，從理論上證明了VCMA算法能夠在相位模糊度意義下對OFDM系統(tǒng)實現(xiàn)均衡，并將結(jié)果推廣到MIMO-OFDM系統(tǒng)。研究了MIMO-OFDM系統(tǒng)的兩種VCMA盲均衡方式，即基于均衡器矩陣優(yōu)化的算法和基于均衡器抽頭系數(shù)優(yōu)化的算法。導(dǎo)出了前者迭代過程中出現(xiàn)均衡器矩陣出現(xiàn)特殊圖樣的理論原因，并給出了圖樣的具體

4、數(shù)值形式。研究了后者迭代過程中的噪聲影響，提出了一種變步長與降噪相結(jié)合的迭代方法，仿真證明該算法收斂速度與性能均優(yōu)于原始算法。 研究了基于相關(guān)性的OFDM盲均衡方法，從理論上證明了在SIMO模型下，如果強迫輸出端相關(guān)性與時域OFDM符號相關(guān)性相同，可以實現(xiàn)相位模糊度意義下均衡，并據(jù)此給出了一種基于分塊迭代的盲均衡方法。證明了在MIMO-OFDM系統(tǒng)中保持均衡器輸出端時域OFDM。符號的相關(guān)性，并結(jié)合MIMO空域獨立性條件，可以在

5、酉矩陣模糊度意義下均衡多用戶數(shù)據(jù)。證明了這種酉模糊度變換到頻域后仍然成立，并提出在頻域使用聯(lián)合近似對角化(JADE)的方法來實現(xiàn)多用戶相位模糊度意義下的均衡。給出了一種基于廣義特征濾波器的信道縮減方法的一般描述方式，通過仿真表明在某一優(yōu)化準(zhǔn)則下的最佳濾波器在另一優(yōu)化準(zhǔn)則下并非最佳。研究了兩種信道縮減均衡器(CSE)的盲自適應(yīng)實現(xiàn)方法，比較了兩者性能表面的特點。首次討論了稀疏多徑信道下的CSE設(shè)計相關(guān)問題，導(dǎo)出了在一定條件下的CSE設(shè)計方