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MIMO OFDM系统联合信道估计和检测技术研究

作　者: 卢新辉
导　师: 刘乃安
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: MIMO-OFDM系统信道估计迭代检测 Turbo迭代接收联合估计
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

第四代移动通信系统(4G)高容量、高质量和高移动性的要求对信道估计和信号检测技术提出了非常严格的要求,而复杂多变的移动通信信道则使MIMO-OFDM系统的信道估计与检测技术面临着更大的挑战。针对上述问题,本论文重点研究了MIMO-OFDM系统中的信道估计和迭代检测技术。本文首先对MIMO-OFDM系统中基于导频的常用信道估计算法进行了详细的研究,并提出一种改进的基于期望最大化(EM)算法的迭代信道估计算法,仿真结果表明该算法在保证性能的同时复杂度有一定程度上的降低；接着对编码MIMO系统常用的软迭代检测算法进行了研究,并在此基础上提出了一种低复杂度的迭代MMSE-SIC算法。最后,本文提出了一种非理想信道环境下联合信道估计与信号检测的迭代接收机,该接收机充分利用译码器提供的软信息进行联合信道估计、检测和译码,仿真结果表明这种接收机显著提高了系统的性能。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 移动通信的发展  7-8
  1.2 MIMO-OFDM技术和第四代移动通信系统  8-9
  1.3 课题研究意义  9
  1.4 论文的研究主要工作和内容安排  9-11
第二章 MIMO无线通信系统  11-17
  2.1 MIMO-OFDM系统介绍  11-13
    2.1.1 MIMO技术  11-12
    2.1.2 OFDM技术  12-13
  2.2 MIMO系统的空时技术  13-15
    2.2.1 STBC  14
    2.2.2 STTC  14
    2.2.3 空时分层结构  14-15
  2.3 MIMO OFDM系统中的Turbo迭代技术  15-16
  2.4 本章小结  16-17
第三章 MIMO-OFDM系统信道估计技术研究  17-33
  3.1 OFDM系统导频设计  18-19
  3.2 传统信道估计算法研究  19-24
    3.2.1 系统模型  19-20
    3.2.2 最小二乘信道估计算法及最优导频  20-21
    3.2.3 基于MMSE准则的信道估计算法  21-22
    3.2.4 基于SVD的信道估计算法  22-24
  3.3 基于EM算法的迭代信道估计算法研究  24-28
    3.3.1 EM算法简介  24-25
    3.3.2 EM迭代信道估计算法  25-26
    3.3.3 SAGE信道估计算法  26-27
    3.3.4 一种改进的SAGE信道估计算法  27-28
  3.4 复杂度比较  28-29
  3.5 仿真结果及分析  29-32
  3.6 本章小结  32-33
第四章 MIMO系统的迭代检测技术研究  33-43
  4.1 迭代检测的基本原理  33-35
  4.2 MIMO软检测器  35-39
    4.2.1 最优的MAP检测器  35-36
    4.2.2 基于MMSE准则的软检测器  36-38
    4.2.3 基于MMSE-SIC准则的软检测器  38-39
  4.3 基于发射符号先验概率门限的迭代MMSE-SIC检测算法  39-40
  4.4 仿真结果及分析  40-42
  4.5 本章小结  42-43
第五章联合信道估计和检测技术研究  43-55
  5.1 收发机总体结构  44-46
    5.1.1 发射机结构  44-45
    5.1.2 迭代接收机总体结构  45-46
  5.2 迭代联合检测和信道估计  46-49
    5.2.1 符号映射单元  46-47
    5.2.2 信道估计单元  47-49
    5.2.3 MIMO软输入软输出检测单元  49
    5.2.4 迭代联合估计和检测  49
  5.3 仿真及性能分析  49-53
    5.3.1 仿真结果  49-53
    5.3.2 实现复杂度分析  53
  5.4 本章小结  53-55
第六章结束语  55-57
  6.1 论文工作总结  55-56
  6.2 展望  56-57
致谢  57-59
参考文献  59-63
研究成果  63-65

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