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基于MIMO-OFDM系统的信道估计技术研究

作　者: 韩明宇
导　师: 陈雪松
学　校: 东北石油大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: MIMO-OFDM 导频正交空时码子空间法
分类号: TN911.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 29次
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内容摘要

MIMO-OFDM技术能明显提高信道的容量且能有效对抗多径衰落的影响,已经被普遍认为是第四代移动通信中最具潜力的技术;而信道估计技术又是MIMO-OFDM系统的难点和重点,因此对基于MIMO-OFDM系统中的信道估计技术的研究引起了人们的广泛关注。首先本文以单天线OFDM系统为研究对象,讨论了无线信道传播环境,理论分析了正交频分复用的基本原理以及关键技术,通过仿真对比了LS算法、MMSE算法、LMMSE算法以及基于奇异值分解LMMSE算法。然后针对LS算法结构简单,但误码率较大的弊端,提出了通过循环截取信道的有效路径逐步消除噪声的改进LS算法,该算法较原LS算法复杂度有所提升,但保留了原LS算法对时变信道跟踪能力强的特点,因而在性能上获得了明显的提升。然后以MIMO-OFDM系统为研究对象,分析了MIMO-OFDM的基本原理与关键技术,之后详细论述了基于子空间的盲信道估计和基于预编码的盲信道估计两种传统的盲信道估计算法。针对两种盲信道估计算法复杂度较高,算法收敛速度慢,以及所固有的模糊度等问题,提出了基于改进的正交空时码的半盲信道估计算法,该算法与盲信道估计算法相比既有效利用了正交空时码的正交特性,又充分借用了前面提到的基于导频的信道估计的优点消除了矩阵模糊,提高了对时变信道的跟踪能力,同时又降低了复杂度。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
前言  9-12
  1.课题的研究意义及应用价值  9
  2.国内外研究及发展现状  9-11
  3.本文主要工作  11-12
第一章无线信道基本原理  12-19
  1.1 无线信道中的电波传播特性  12-13
    1.1.1 大尺度衰落  12-13
    1.1.2 阴影衰落  13
    1.1.3 小尺度衰落  13
  1.2 无线衰落信道的主要特征  13-16
    1.2.1 时延扩展与相干带宽  14-15
    1.2.2 多普勒扩展与相干时间  15-16
    1.2.3 角度扩展与相干距离  16
  1.3 无线信号的包络分布  16-18
    1.3.1 Rayleigh 分布  16-17
    1.3.2 Rice 分布  17
    1.3.3 Nakagami 分布  17-18
  1.4 本章小结  18-19
第二章 MIMO 及OFDM 基本原理  19-28
  2.1 MIMO 系统模型与关键技术  19-22
  2.2 OFDM 系统基本原理  22-25
    2.2.1 OFDM 的基本原理  22-24
    2.2.2 OFOM 系统的优缺点  24-25
  2.3 MIMO-OFDM 基本原理  25-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章基于导频的OFDM 非盲信道估计  28-41
  3.1 导频的选取  29-30
  3.2 导频子载波的信道估计  30-35
    3.2.1 最小二乘法（LS）  31-32
    3.2.2 最小均方误差法(MMSE)  32-33
    3.2.3 线性最小均方误差法(LMMSE)  33
    3.2.4 基于奇异值分解(SVD)的LMMSE 算法  33-34
    3.2.5 各种估计算法的性能仿真  34-35
  3.3 基于内插的信道估计  35
  3.4 基于有效路径的改进LS 算法  35-39
    3.4.1 基本算法描述  35-37
    3.4.2 仿真与性能分析  37-39
  3.5 本章小结  39-41
第四章基于MIMO-OFDM 的信道估计  41-59
  4.1 基于MIMO-OFDM 的非盲信道估计  41-42
  4.2 基于MIMO-OFDM 的半盲信道估计  42-58
    4.2.1 空时分组码(STBC)  42-45
    4.2.2 常见的盲信道估计算法  45-52
    4.2.3 基于正交空时码的改进半盲信道估计  52-56
    4.2.4 算法仿真与性能分析  56-58
  4.3 本章小结  58-59
结论  59-60
参考文献  60-64
发表文章目录  64-65
致谢  65-66
详细摘要  66-74

基于MIMO-OFDM系统的信道估计技术研究

内容摘要

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