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MIMO-OFDM系统中盲信道估计和基于ICA的盲均衡

作　者: 蒋成
导　师: 赵晓晖
学　校: 吉林大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 多输入多输出 正交频分复用 子空间盲信道估计 空时均衡 独立变量分析
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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引　用: 2次
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内容摘要


多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)系统在不需要增加频谱资源和天线发送功率的情况下可成倍的提高信道容量。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术能有效的对抗频率选择性多径衰落。二者结合的MIMO-OFDM系统将是非常有前景的高速率数据传输方案。但是无线传播环境中,系统中同时存在子信道间干扰ICI和多址干扰MAI,需要进行时间均衡和空间均衡。MIMO-OFDM系统的盲信道估计和均衡的目的就是不利用训练序列,估计出信道信息,并消除信号传输过程中产生的ICI和MAI,恢复用户数据。本文采用基于二阶统计量的子空间盲信道估计算法,利用接收信号矢量的列空间和信道传输矩阵列空间相同这一性质,通过计算接收信号矢量的自相关,求得噪声子空间,然后构造以信道参数为变量的二次代价方程,最小化此代价方程得到带有空间模糊因子的信道参数。然后基于估计结果,利用传统的MMSE均衡器完成时间均衡,并提出一种改进的低维均衡方案。基于时间均衡的结果,在信源统计独立且非高斯的条件下,采用基于高阶统计量的独立变量分析法ICA消除时间均衡后剩余的空间模糊因子,完成空间均衡,恢复用户数据。仿真表明,这种以ICA辅助MMSE均衡器的方法显示出了良好的性能。

全文目录


提要  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 研究背景和意义  7-9
  1.2 信道估计算法的现状  9-10
  1.3 本文主要内容及章节安排  10-13
第二章 无线信道  13-21
  2.1 无线信道的特征  13-15
    2.1.1 多径衰落  13-14
    2.1.2 无线信道的时变性  14
    2.1.3 小尺度衰落  14-15
  2.2 移动多径信道的主要参数  15-18
  2.3 衰落分布  18-19
  2.4 信道的加性噪声  19-21
第三章 MIMO-OFDM系统的技术基础  21-33
  3.1 MIMO 系统的技术基础  21-25
    3.1.1 MIMO 的系统模型  21-25
    3.1.2 MIMO 系统的信道容量  25
  3.2 OFDM 系统的技术基础  25-31
    3.2.1 OFMD 系统基本模型  26
    3.2.2 子载波的正交性  26-27
    3.2.3 OFDM 系统的DFT 实现  27-28
    3.2.4 OFDM 系统的保护间隔  28-30
    3.2.5 系统框图  30-31
  3.3 MIMO-OFDM 系统  31-33
第四章 独立变量分析  33-45
  4.1 ICA 的基本模型  33-35
  4.2 数据的预处理  35-37
    4.2.1 去均值  35
    4.2.2 信号的白化  35-37
  4.3 ICA 的基本算法  37-43
    4.3.1 独立性判据  37-40
    4.3.2 ICA 的基本算法  40-41
    4.3.3 Fast ICA 算法  41-43
  4.4 ICA 在MIMO 系统中的运用  43-45
第五章 MIMO-OFDM系统盲信道估计和盲均衡  45-65
  5.1 SIMO 系统子空间盲信道估计算法  45-50
    5.1.1 系统模型  45-47
    5.1.2 子空间分解  47-48
    5.1.3 基于子空间的信道参数估计  48-50
  5.2 OFDM 系统的子空间算法  50-56
    5.2.1 SIMO-OFDM 系统子空间算法  50-54
    5.2.2 SIMO-OFDM 系统的子空间算法  54-56
  5.3 MIMO 系统的子空间算法  56-59
    5.3.1 系统模型  56-57
    5.3.2 子空间信道估计算法  57-59
  5.4 MIMO-OFDM 系统的子空间算法  59-61
    5.4.1 系统模型  59-60
    5.4.2 子空间信道估计  60-61
  5.5 时间均衡  61-63
    5.5.1 传统的MMSE 均衡器  61-62
    5.5.2 改进的低维MMSE 均衡器  62-63
  5.6 基于ICA 的空间均衡  63-65
第六章 仿真实验结果及分析  65-71
第七章 总结与展望  71-75
  7.1 全文总结  71-72
  7.2 下一步研究  72-75
参考文献  75-81
导师及作者简介  81-83
致谢  83-84
摘要  84-88
ABSTRACT  88-90

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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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