摘要：以信道估计(含导频设计)与迭代检测技术为代表的下一代宽带无线MIMO通信系统关键物理层技术是无线通信领域热点研究方向之一。一,受无线MIMO信道的空间性、时间性以及各种衰落等因素的影响,信道估计(含导频设计)与迭代检测技术的性能受到了不同的,导致无线MIMO系统的可靠性不能保证、高频谱效率特性不能充分开发利用,从而使其发展和应用受到了限制；另一,则可完善、优化设计无线MIMO系统的信道估计(含导频设计)与迭代检测技术,实现系统性能、容量的整体提升,推动下一代宽带无线MIMO通信系统—MIMO OFDM系统的深入研究、发展与应用。本论文以无线MIMO系统为研究背景,紧紧围绕实际无线MIMO信道环境特点与MIMO OFDM系统无线链路传输架构、自身设计要求,在分析、挖掘MIMO OFDM系统基带传输关键技术中存在若干问题的基础上,认真探索研究了导频设计技术、基于导频辅助的信道估计技术与迭代检测技术对MIMO OFDM系统无线链路传输性能的提升作用。具体而言,本论文的工作可为以下四个：1.MIMO信道空间性在导频优化设计中的作用影响,考虑在导频优化设计中充分引入空间性,了一种MIMO OFDM系统中基于空间性的最优导频序列,推导分析了该最优导频序列的结构形式,数值分析比较了在各种空间性条件下该最优导频序列与其它导频序列的信道互信息性能。2.为增强导频优化设计对信道估计性能的提升作用,将多准则联合优化思想应用到导频设计中,了一种MIMO OFDM系统中基于多准则导频优化设计的频域LMMSE信道估计器,推导了该最优导频序列结构的闭式解,数值分析了该最优导频序列的导频开销、峰均比以及相应的信道估计性能。负载MIMO OFDM系统中虚子载波存在所引起的信道估计性能问题,了一种基于均匀型导频优化设计的时域LS信道估计器,推导了该均匀型导频子载波的最优功率分配和次优位置分布,仿真分析比较了优化后的均匀型导频与其它均匀型导频在NMSE、BER性能的优劣。3.为充分发挥MIMO信道空时性对信道估计性能增强的优势,了一种基于空时性的MIMO OFDM系统信道估计算法,推导了该信道估计算法中空时滤波器的最优权矩阵,仿真分析了该空时滤波器中多个参数对所提算法的性能影响以及该算法与经典MA算法在NMSE、BER性能的优劣。大时延扩展信道条件下,导频子载波受限所导致的信道估计性能问题,了一种联合TOA与DPS估计的MIMO OFDM系统信道估计算法,推导了该算法适用的多径时延条件,仿真分析了该算法与其它信道估计算法在各种大时延扩展信道条件下的NMSE、BER性能情况。大多普勒扩展信道条件,严重ICI干扰所导致的信道估计与检测性能问题,了一种快变信道环境下的MIMO OFDM系统联合信道估计算法,推导了该估计算法均方误差的LB界,同时分析了该算法的计算复杂度,,仿真分析了该算法与其它信道估计算法在大多普勒扩展信道条件下的NMSE、BER性能情况。4.空间性、信道估计误差会降低Turbo-BLAST迭代检测中的软信息提取精度问题,了一种MIMO OFDM系统中基于软输出的最优型MMSE-PIC迭代检测算法,推导了该MMSE滤波器中最优权向量的闭式解,仿真分析了该算法与传统软输出迭代检测算法在存有空间性和信道估计误差条件下的BER性能情况,并对该算法的复杂度了分析。关键词：MIMO论文OFDM系统论文最优导频序列论文空间性论文导频辅助的信道估计论文基扩展模型论文载波间干扰论文Turbo-BLAST迭代检测论文信道估计误差论文软输出论文
表目录7-8
图目录8-10
缩略词索引10-12
摘要12-14
ABSTRACT14-16
章 绪论16-26
1.1 论文的研究背景和16-18
1.1.1 无线MIMO通信系统发展概述16-17
1.1.2 信道估计(含导频设计)与迭代检测技术研究的必要性17-18
1.2 信道估计(含导频设计)与迭代检测技术的研究现状18-22
1.2.1 信道估计(含导频设计)技术18-21
1.2.2 迭代检测技术21-22
1.3 论文的主要工作和结构安排22-26
1.3.1 研究的出发点22-23
1.3.2 主要研究内容及结构安排23-26
章 基于空间性的导频优化设计26-38
2.1 引言26-27
2.2 系统、信道模型27-29
2.2.1 基本MIMO OFDM系统模型27-28
2.2.2 空间MIMO信道模型28-29
2.3 最优导频序列设计29-33
2.3.1 导频训练阶段29-30
2.3.2 信道互信息分析30-31
2.3.3 设计准则及推导分析31-33
2.4 数值结果分析33-36
2.5 小结36-38
章 基于导频优化设计的MIMO OFDM系统信道估计器38-58
3.1 引言38-39
3.2 基于多准则导频优化设计的信道估计器39-47
3.2.1 MIMO信道模型39
3.2.2 基于导频的频域LMMSE信道估计器39-40
3.2.3 基于多准则的最优导频序列设计40-44
3.2.4 数值与仿真结果分析44-47
3.3 基于均匀型导频优化设计的信道估计器47-56
3.3.1 负载的MIMO OFDM系统模型47-48
3.3.2 基于导频的时域LS信道估计器48-50
3.3.3 基于均匀型导频的优化设计50-52
3.3.4 仿真结果分析52-56
3.4 小结56-58
章 基于导频辅助的MIMO OFDM系统信道估计算法58-86
4.1 引言58-59
4.2 一种基于空时性的信道估计算法59-66
4.2.1 空时MIMO信道模型59-60
4.2.2 时域最小二乘信道估计60-61
4.2.3 最优FIR空时滤波器设计61-63
4.2.4 仿真结果分析63-66
4.3 一种联合TOA与DPS估计的信道估计算法66-77
4.3.1 MIMO OFDM系统帧结构66-67
4.3.2 大时延扩展MIMO信道模型67-68
4.3.3 联合信道估计算法68-73
4.3.4 仿真结果分析73-77
4.4 一种快变信道环境下的联合信道估计算法77-85
4.4.1 带有ICI的MIMO OFDM系统模型77-78
4.4.2 大多普勒扩展MIMO信道模型78
4.4.3 BEM估计与PIC检测联合算法78-83
4.4.4 仿真结果分析83-85
4.5 小结85-86
第五章 低复杂度的Turbo-BLAST迭代检测算法86-96
5.1 引言86-87
5.2 系统、信道及估计误差模型87-90
5.2.1 Turbo-MIMO OFDM系统模型87-88
5.2.2 MIMO信道模型88-89
5.2.3 信道估计误差模型89-90
5.3 一种基于软输出的最优型MMSE-PIC迭代检测算法90-93
5.3.1 基于软输出的MMSE滤波器优化90-91
5.3.2 迭代循环中的外信息计算91-92
5.3.3 算法复杂度比较92-93
5.4 仿真结果分析93-94
5.5 小结94-96
第六章 全文总结96-100
6.1 已取得的研究成果96-97
6.2 可研究的问题97-100
参考文献100-112
作者简历 攻读博士学位期间完成的主要工作112-113
致谢113
无线MIMO系统中信道估计与迭代检测技术探讨
更新时间：2024-03-18
作者：用户投稿
本站原创
本站原创
点赞:5872 浏览:17228