多天线OFDM无线通信系统中信道估计等问题的研究

摘要

本文对多天线OFDM无线通信系统中信道估计等问题进行了研究。文章分为三个部分： 第一部分讨论了OFDM系统中基于导频辅助的信道估计技术。分析了OFDM系统的导频插入方式、信道估计准则以及插值算法等一系列问题，并介绍了一种性能较好的基于DFT的信道估计算法。在此基础上，利用离散余弦变换的特性，提出了一种基于DCT变换的迭代信道估计算法。 第二部分研究了MIMO-OFDM系统的信道估计算法。讨论了两种不同的导频模式：频分导频和相移导频。首先在频分导频模式下，将所提出的基于DCT的迭代信道估计算法从SISO-OFDM系统推广到MIMO-OFDM系统，提高了信道估计精度。然后，利用相移导频序列提出了一种基于DCT的新型信道估计算法。 第三部分对基于载波干涉的MIMO-OFDM系统进行了研究和分析。将载波干涉(CI)技术与多天线OFDM技术相结合实现了一种MIMO-CI/OFDM结构，由于CI/OFDM具有大的频率分集作用，该结构因而获得显著的性能增益；而且由于采用CI技术使得发射信号的包络更加平稳，与原有的MIMO-OFDM系统相比具有较低的PAPR。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.1 OFDM研究现状

1.3 MIMO研究现状

1.4论文主要内容及安排

1.5本章参考文献

第二章无线信道传播模型

2.1概述

2.2无线信道衰落模型

2.2.1大尺度衰落模型

2.2.2中尺度衰落模型

2.2.3小尺度衰落模型

2.3无线衰落信道的主要特性

2.3.1时延扩展与相干带宽

2.3.2多普勒扩展与相干时间

2.3.3角度扩展与相干距离

2.4无线信道建模

2.4.1平坦瑞利衰落信道

2.4.2频率选择性瑞利衰落信道

2.4.3 MIMO信道模型

2.5本章小结

2.6本章参考文献

第三章OFDM系统的信道估计

3.1引言

3.2 OFDM系统信道估计方法

3.2.1引言

3.2.2导频信号的插入方式

3.2.3信道估计准则

3.3快衰落信道估计算法

3.3.1引言

3.3.2 OFDM系统模型

3.3.3插值算法

3.4基于DFT的信道估计算法

3.4.1基于DFT的时域插值法

3.4.2基于DFT的信道估计算法(DFT-CE)

3.5基于DCT的信道估计算法

3.5.1引言

3.5.2基于DCT的信道估计算法(DCT-CE)

3.5.3基于DCT的迭代信道估计算法

3.6仿真结果与性能分析

3.7本章小结

3.8附录

3.8.1 EIDCT

3.9本章参考文献

第四章MIMO-OFDM系统的信道估计

4.1引言

4.2 MIMO-OFDM系统模型

4.3基于频分导频的信道估计算法

4.3.1频分导频的设计

4.3.2信道估计准则与插值算法

4.3.3基于频分导频和DCT变换的信道估计算法

4.4基于相移导频的信道估计算法

4.4.1相移导频的设计

4.4.2基于相移导频和离散余弦变换的信道估计算法

4.5仿真结果

4.6本章小结

4.7本章参考文献

第五章基于载波干涉的MIMO-OFDM系统

5.1引言

5.2 CI/OFDM技术

5.2.1 CI扩展码与CI/OFDM发射机

5.2.2 CI/OFDM接收机

5.3 MIMO-CI/OFDM系统

5.3.1 MIMO-CI/OFDM发射机

5.3.2 MIMO-CI/OFDM接收机

5.3.3 PAPR的比较

5.4仿真结果与性能比较

5.5本章小结

5.6本章参考文献

第六章总结与展望

6.1总结

6.2进一步工作建议

攻读博士学位期间发表、已投论文和专利申请

致谢