无线移动信道下MIMO-OFDM系统的信道估计技术研究

摘要

MIMO-OFDM系统内组合使用两种关键技术:即多输入和多输出(MIMO)天线和正交频分复用(OFDM)调制.多天线技术可以有效地改善系统容量及其性能;正交频分复用(OFDM)对无线信道的时延扩展有较强的抵抗力,可以减小符号间干扰的影响.对于无线通信系统,无线信道不仅是频率选择性的,而且是时变的.MIMO-OFDM系统中的合并分集、相干解调和译码都需要知道时变信道的参数.因而为了获得较高的系统性能,时变信道的估计和跟踪是整个MIMO-OFDM系统设计中必不可少的重要环节.因此,该论文的研究重点为MIMO-OFDM无线通信系统中的信道估计技术,同时该论文也考虑到MIMO系统的空时特性,研究了空时编解码与MIMO-OFDM系统的结合,从而有效地提高MIMO-OFDM系统的整体性能.通过对MIMO-OFDM系统的深入研究,该论文主要获得了以下几点成果:1)通过对单输入单输出SISO-OFDM系统的面向判决和导频辅助两类信道估计方法的研究,针对他们存在的问题分别提出了相应的改进方法和简化方法,并且通过计算机仿真验证了它们的性能.2)针对MIMO系统信号混叠的问题,研究了多种多输入多输出MIMO-OFDM系统的信道估计方法.通过计算机仿真,验证了简化的基于DFT技术和判决反馈FIR滤波的信道估计方法对时变信道的跟踪性能;分析了鲁棒的二维导频辅助信道估计器对时变信道统计特性的鲁棒性;比较了简化的二维导频辅助信道估计方法对估计性能的影响.3)提出空时编解码与采用两类信道估计方法的MIMO-OFDM系统的结合,利用空时码获得分集的增益和编码的增益,有效的提高MIMO-OFDM系统的性能.并且通过计算机仿真验证了加入空时编解码的MIMO-OFDM系统性能的提高.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题背景

1.2分集技术简介

1.3 OFDM系统发展历史

1.4本论文的内容安排

第二章SISO-OFDM系统的信道估计

2.1 OFDM系统介绍

2.1.1 OFDM的基本原理

2.1.2采用DFT实现OFDM系统

2.1.3循环前缀的引入

2.2面向判决的SISO-OFDM系统的信道估计方法

2.2.1系统描述

2.2.2无线信道的统计特性

2.2.3判决反馈信道估计方法

2.2.4一改进的判决反馈信道估计方法

2.2.5仿真和分析

2.3导频辅助的SISO-OFDM系统的信道估计方法

2.3.1系统描述

2.3.2无线信道的时频分离特性

2.3.3一维梳状（comb-tybe)导频信道估计方法

2.3.4时频二维导频辅助信道估计方法

2.3.5仿真和分析

第三章MIMO-OFDM系统的信道估计

3.1 MIMO-OFDM系统的判决反馈信道估计

3.1.1系统描述

3.1.2最优训练序列的设计

3.1.3基于DFT的判决反馈信道估计器的设计

3.1.4简化的判决反馈信道估计器的设计

3.1.5仿真和分析

3.2 MIMO-OFDM系统的导频辅助信道估计

3.2.1系统描述

3.2.2 MIMO-OFDM系统中正交导频信号组的设计

3.2.3鲁棒的二维导频辅助信道估计器的设计

3.2.4简化的二维导频辅助信道估计器的设计

3.2.5仿真和分析

第四章空时编码与MIMO-OFDM系统的结合

4.1结合空时编码技术的MIMO-OFDM系统的简述

4.2空时格码与判决反馈信道估计相结合的MIMO-OFDM系统

4.3空时分组码与二维导频辅助信道估计相结合的MIMO-OFDM系统

4.4仿真和分析

第五章结论

5.1论文工作总结

5.2展望

致谢

参考文献

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