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基于导频的MIMO-OFDM信道估计技术的研究

作　者: 任晶秋
导　师: 王秀芳
学　校: 大庆石油学院
专　业: 油气信息与控制工程
关键词: MIMO OFDM 导频 MMSE 空频
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 164次
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内容摘要


MIMO-OFDM技术能显著提高信道容量且能有效抵抗多径衰落,是当前通信领域的热点,被认为是下一代移动通信中最具潜力的链路传输技术;而信道估计技术是MIMO-OFDM系统中一个关键和难点,所以对MIMO-OFDM下的信道估计技术的研究在无线通信领域中引起了广泛的关注。本文以OFDM和MIMO-OFDM系统为研究对象,针对系统中不同算法的信道估计性能问题和不同导频方案,对比了LS算法和MMSE算法,并分析了OFDM系统中传统一维导频下的LS算法和MMSE算法及MIMO-OFDM系统中二维导频下的MMSE算法的在导频位置处的信道估计性能。通过对高斯内插和Cubic内插两种内插方案的研究,分析了MIMO-OFDM系统中基于内插的完整信道响应的估计性能。针对信道估计中所采用的MMSE算法复杂度较高的问题,设计了一种采用基于子载波分组的SVD简化算法,该算法能在不限制系统发射天线个数以及子载波个数的情况下,有效降低系统信道估计运算的复杂度,并且能保持原算法信道估计的优良性能。最后,针对提高系统信道估计性能和降低导频估计复杂度的问题,设计了基于空频-MMSE结合的导频设计方案。空频-MMSE导频设计方案与原基于二维导频的MMSE算法相比,能够进一步提高信道估计性能,而算法和导频使用复杂度明显低于原二维导频下MMSE估计算法。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-12
第一章 MIMO 无线信道特性  12-28
  1.1 无线信道的基本特征  12-16
    1.1.1 信道衰落和扩展特性  12-15
    1.1.2 信道的统计模型  15-16
  1.2 MIMO 系统信道主要特征  16-24
    1.2.1 MIMO 系统信道模型  16-17
    1.2.2 MIMO 系统信道相关矩阵  17-18
    1.2.3 MIMO 系统信道容量及仿真分析  18-24
  1.3 信道建模仿真  24-27
    1.3.1 瑞利衰落信道建模与仿真  24-25
    1.3.2 莱斯衰落信道建模与仿真  25-27
  1.4 本章小结  27-28
第二章 OFDM 系统中基于导频的信道估计  28-41
  2.1 OFDM 系统  28-32
    2.1.1 OFDM 基本原理  28-29
    2.1.2 OFDM 系统模型  29-31
    2.1.3 OFDM 技术的特点  31-32
  2.2 基于导频的信道估计技术  32-36
    2.2.1 OFDM 中的信道估计  32
    2.2.2 导频辅助的设计准则  32-34
    2.2.3 导频图案的选择  34-36
  2.3 基于梳状导频的信道估计  36-40
    2.3.1 梳状导频下的LS 算法估计  36-37
    2.3.2 梳状导频下的MMSE 算法估计  37-38
    2.3.3 算法仿真及性能分析比较  38-40
  2.4 本章小结  40-41
第三章 MIMO-OFDM 系统中基于导频的信道估计技术研究  41-61
  3.1 MIMO 技术原理及模型结构  41-43
  3.2 MIMO-OFDM 系统  43-47
    3.2.1 系统模型描述  43-45
    3.2.2 系统原理  45-47
  3.3 MIMO-OFDM 中的信道估计方法  47-52
    3.3.1 导频形式的选取  47-48
    3.3.2 基于二维导频的MMSE 信道估计  48-50
    3.3.3 性能仿真分析  50-52
  3.4 基于内插的信道估计  52-56
    3.4.1 高斯内插方案  52-53
    3.4.2 Cubic 内插方案  53-54
    3.4.3 几种内插方案仿真及性能分析  54-56
  3.5 基于MMSE 的简化算法  56-59
    3.5.1 简化算法设计  56-57
    3.5.2 简化算法的性能仿真分析  57-59
  3.6 本章小结  59-61
第四章 空频-MMSE 导频设计方案  61-67
  4.1 系统空频编码设计  61-62
  4.2 导频设计方案  62-64
  4.3 空频-MMSE 导频方案的性能分析  64-65
  4.4 本章小结  65-67
结论  67-69
参考文献  69-74
发表文章目录  74-75
致谢  75-76
详细摘要  76-85

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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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