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分布式MIMO-OFDM系统同步算法研究

作　者: 刘宝刚
导　师: 王钢
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: MIMO-OFDM 定时偏差 频偏 分布式 MSIR 训练序列
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


由于OFDM技术能将频率选择性信道转变为并行窄带信道,使得信道均衡简单,而MIMO技术能够弥补OFDM在深衰落信道下误码率较高的缺陷,所以MIMO-OFDM的结合有望同时提高数据传输的速率和系统的可靠性,因而成为B3G/4G的核心技术。本文首先在介绍OFDM和MIMO基本原理的基础上,详细分析了MIMO-OFDM的基本原理及其关键技术,同时分析了MIMO-OFDM解决各种同步误差所采用的通用方法,并给出了MIMO信道模型。MIMO-OFDM系统的同步技术是任何蜂窝系统都必须解决的首要问题,解决MIMO-OFDM系统的同步问题需要研究各种同步误差对系统性能的影响,本文在给出MIMO-OFDM系统模型的前提下,详细分析了定时在FFT窗口内、定时在循环前缀内以及载波频率偏差对系统性能的影响情况,并给出了MSIR(均值信干比)来量化同步偏差对系统性能的影响。在分布式MIMO-OFDM系统中,因为各个收发天线对之间的时偏和频偏均不相同,同步的主要任务就是同时估计出各个收发天线对之间的定时和频率偏移。本文在部分文献中提出的共轭对称训练序列能够提高同步定时精度以及提高频偏估计精度的基础上,提出了一种分段共轭对称训练序列,以及用伪随机序列加权进行时频同步的方法。通过在接收端利用分集技术,以及迭代处理可以进一步提高频偏估计性能。该算法能够同时估计出各个收发天线对之间的时偏和频偏。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪 论  8-18
  1.1 课题背景及研究意义  8-9
  1.2 无线通信发展的趋势  9-13
    1.2.1 从单载波到多载波的演进  9-10
    1.2.2 从SISO 到MIMO 的演进  10-12
    1.2.3 从集中式到分布式的演进  12-13
  1.3 MIMO-OFDM 技术的结合及应用  13-16
    1.3.1 MIMO-OFDM 在无线局域网中的应用  13-14
    1.3.2 MIMO-OFDM 在802.16 系列标准中的应用  14-16
    1.3.3 MIMO-OFDM 在B3G/4G 中的应用  16
  1.4 本文主要研究内容与结构安排  16-18
第2章 MIMO-OFDM 系统的基本原理  18-36
  2.1 无线信道建模及MIMO 信道模型  18-22
    2.1.1 平坦瑞利衰落信道  18-20
    2.1.2 频率选择性瑞利衰落信道  20
    2.1.3 MIMO 信道模型  20-22
  2.2 MIMO-OFDM 系统  22-35
    2.2.1 OFDM 基本原理  22-28
    2.2.2 MIMO 基本原理  28-30
    2.2.3 MIMO-OFDM 基本原理  30-35
  2.3 本章小结  35-36
第3章 MIMO-OFDM 同步算法及误差分析  36-54
  3.1 MIMO-OFDM 时频同步算法  36-38
    3.1.1 粗帧同步算法  36-38
    3.1.2 载波频偏估计算法  38
    3.1.3 细帧同步算法  38
  3.2 MIMO-OFDM 同步误差分析  38-47
    3.2.1 帧同步误差分析  40-45
    3.2.2 载波频率偏差分析  45-47
  3.3 MIMO-OFDM 同步误差仿真分析  47-53
    3.3.1 定时在FFT 窗右边时对系统系能影响  47-51
    3.3.2 定时在FFT 窗左边时对系统系能影响  51-53
  3.4 本章小结  53-54
第4章 分布式MIMO-OFDM 系统的时频同步算法  54-66
  4.1 分布式MIMO-OFDM 系统及其同步算法研究  54-56
    4.1.1 分布式MIMO-OFDM 系统  54-55
    4.1.2 分布式MIMO-OFDM 系统同步算法  55-56
  4.2 一种适用于分布式MIMO-OFDM 系统的时频同步方案  56-60
    4.2.1 系统模型及训练序列设计  57-59
    4.2.2 符号定时偏移估计算法  59
    4.2.3 载波频偏估计算法  59-60
  4.3 仿真结果分析  60-65
  4.4 本章小结  65-66
结论  66-67
参考文献  67-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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