分布式頻偏信道中的OFDM關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、第四代移動通信系統(tǒng)需要進行高速率、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸。分布式MIMO相比于傳統(tǒng)的集中式MIMO能夠達到更高的信道容量。OFDM具有抗多徑能力強、信道均衡復(fù)雜度低的特點，將OFDM技術(shù)應(yīng)用于分布式MIMO鏈路能夠使分布式MIMO在頻率選擇性信道下避免符號間干擾?；谝陨鲜聦崳植际組IMO OFDM技術(shù)成為了第四代移動通信系統(tǒng)極具競爭力的候選技術(shù)。
　　在分布式MIMO OFDM鏈路中，各個分布發(fā)射天線使用獨立的本地晶體振蕩器，導(dǎo)致各

2、分布發(fā)射天線到接收機間具有不同的頻率偏移，造成子載波間干擾，這使得分布式 MIMO OFDM鏈路需要采取措施補償頻率偏移。同時，在分布式MIMO OFDM鏈路中，不僅各分布發(fā)射天線到接收機之間的小尺度衰落相互獨立，而且大尺度衰落也通常存在差異，這使得分布式MIMO OFDM需要采用功率分配技術(shù)優(yōu)化性能。
　　本文圍繞存在多個頻率偏移的分布式MIMO OFDM的兩項關(guān)鍵技術(shù)——頻偏補償與功率分配技術(shù)展開研究：
　　首先，在考慮

3、各分布發(fā)射天線到接收機之間的信道具有不同頻率偏移的情況下，提出了低復(fù)雜度的分布式空間復(fù)用MIMO OFDM頻率偏移校正算法：以最大化每根接收天線上子載波的條件平均信干噪比為準則，校正接收信號中的頻率偏移。利用多項式近似法對條件平均信干噪比作近似處理，獲得了低復(fù)雜度的頻偏校正值閉合表達式。與已有的頻率偏移校正算法相比，所提算法在性能相當?shù)臈l件下將復(fù)雜度降低了50％或更多。
　　其次，考慮各分布發(fā)射天線到接收機之間存在不同的殘余頻偏，

4、研究了獨立功率約束下分布式STBC OFDM各分布發(fā)射天線平均發(fā)射功率的分配問題。考慮發(fā)射機配備兩根分布天線、接收機使用判決反饋檢測、信號經(jīng)歷多徑瑞利衰落，提出最小化殘余頻偏下鏈路平均誤比特率下界的平均發(fā)射功率分配方法。推導(dǎo)了殘余頻偏下鏈路的平均誤比特率下界，給出了各分布發(fā)射天線最優(yōu)平均發(fā)射功率的解析表達式。仿真結(jié)果表明，相比于各天線滿功率發(fā)射的方法，所提方法能夠在節(jié)省發(fā)射功率的同時提高鏈路的誤比特率性能。
　　最后，采用與上述基

5、于獨立功率約束的功率分配研究相同的系統(tǒng)模型，同樣以最小化平均誤比特率下界為目標，研究了存在殘余頻偏的分布式 STBC OFDM鏈路中基于和功率約束的平均發(fā)射功率分配問題。首先證明了在和功率約束下，各分布發(fā)射天線的最優(yōu)平均發(fā)射功率之和應(yīng)為總平均發(fā)射功率的上限，然后推導(dǎo)了發(fā)射天線間最優(yōu)平均功率分配因子的閉合表達式。仿真結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的和功率約束下假設(shè)頻率理想同步的平均發(fā)射功率分配方法相比，根據(jù)推導(dǎo)的平均功率分配因子分配各分布發(fā)射天線的平均