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MIMO-OFDM系统的信道估计研究

作　者: 宋楠
导　师: 张忠民
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 电路与系统
关键词: MIMO-OFDM 信道估计导频序列路径选取阈值
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 187次
引　用: 2次
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内容摘要

现在,第三代(3G)移动通信技术日益成熟,将逐渐无法满足人们对移动通信越来越高的要求,因此下一代移动通信技术成为现在通信领域研究的热点。MIMO-OFDM是目前公认的下一代移动通信核心技术,信道估计作为其关键技术对整个系统实现更高的传输速率和更强的可靠性有着重要意义。本文以MIMO-OFDM系统信道估计研究为主要内容,重点研究基于导频的LS信道估计算法并对其加以改进。本文首先系统的介绍了现代移动通信技术的研究背景、历程和现状,重点指出了当前研究存在的难点和下一步研究的方向；接着分别对MIMO和OFDM系统进行了系统的分析,介绍了OFDM系统的组成,MIMO技术的发展,总结了各自优缺点,并分析了两种技术结合在一起后带来的信道容量增加和误码率下降等优点；本文详细介绍了当前OFDM系统的实现原理、信号处理流程及信道估计方法。重点研究了PASM信道估计方法,其中,对基于块状导频的OFDM系统的LS和MMSE信道估计算法进行了仿真,从误码率及均方差性能分析上对两种常见信道估计算法进行了分析比较,对梳状导频信道估计的线性内插、高斯内插和Cubic-spline三种内插方法进行了仿真,并对结果进行了分析总结。接着本文介绍了MIMO-OFDM系统中空时编码的分类以及各自优缺点,最后重点研究了MIMO-OFDM系统基于LS算法的信道估计,在此基础上提出了一种减小LS信道估计复杂度的方法,该方法通过设定路径选取阈值的方式来动态选取信道增益集中的路径,忽略能量极小的路径,最后达到在信道估计器性能未受太大影响的情况下而算法得到简化的目的,并使用LMS自适应信道滤波器使信道估计结果更加理想,文章末尾对新方法进行仿真,验证了其有效性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 课题的研究目的和意义  9-10
  1.2 MIMO-OFDM通信发展现状  10-12
    1.2.1 OFDM的研究现状  10-11
    1.2.2 MIMO的研究现状  11-12
    1.2.3 MIMO-OFDM的研究现状  12
  1.3 MIMO-OFDM系统信道估计研究现状  12-13
  1.4 本文的内容安排  13-14
第2章 MIMO-OFDM信道估计基础  14-28
  2.1 OFDM基本原理  14-19
    2.1.1 OFDM信号的调制与实现  16-17
    2.1.2 OFDM技术的优缺点  17-19
  2.2 MIMO系统的基本原理  19-22
  2.3 MIMO-OFDM系统  22-25
  2.4 MIMO-OFDM系统的空时编码技术  25-26
  2.5 本章小结  26-28
第3章 OFDM系统信道估计方法  28-39
  3.1 OFDM系统信道估计概述  28-31
  3.2 OFDM系统的块状导频信道估计  31-35
    3.2.1 常用算法介绍  31-33
    3.2.2 算法仿真及性能分析  33-35
  3.3 OFDM系统的梳状导频下的信道估计  35-37
    3.3.1 梳状导频下的信道估计  35-36
    3.3.2 算法仿真及性能分析  36-37
  3.4 本章小结  37-39
第4章 MIMO-OFDM系统的信道估计  39-51
  4.1 MIMO-OFDM系统描述  39-41
    4.1.1 信号模型  39-40
    4.1.2 MIMO-OFDM信道模型  40-41
  4.2 MIMO-OFDM系统的训练序列  41-42
  4.3 MIMO-OFDM系统中的LS估计  42-50
    4.3.1 MIMO-OFDM系统的LS算法描述  42-44
    4.3.2 简化LS算法  44-45
    4.3.3 正交训练序列设计  45-46
    4.3.4 简化基于LMS算法的自适应信道估计  46-48
    4.3.5 算法仿真  48-50
  4.4 本章小结  50-51
结论  51-53
参考文献  53-58
攻读学位期间发表的学术论文  58-59
致谢  59

MIMO-OFDM系统的信道估计研究

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