MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)算法的研究及信道容量分析.pdf

1、多輸入多輸出與正交頻分復(fù)用(Multiple Input Multiple Output-OrthogonalFrequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)技術(shù)將空間分集、頻率分集以及時(shí)間分集有機(jī)地結(jié)合在一起,可較大地提高無(wú)線通信中的信道容量與傳輸速率,并能有效地抵抗衰落、抑制干擾和噪聲,成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),被認(rèn)為是下一代無(wú)線移動(dòng)通信的核心技術(shù)。
　　 本文首先闡述了論文的研究背景以及OFD

2、M、MIMO技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,通過(guò)大尺度衰落、陰影衰落、小尺度衰落、多徑衰落詳細(xì)闡述了無(wú)線衰落信道的基本特征。隨后重點(diǎn)討論了本文涉及的廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射(Wide Sense StationaryUncorrelated Scatter,WSSUS)模型、瑞利模型、萊斯模型,MIMO-OFDM系統(tǒng)模型。在此基礎(chǔ)上,分析了信道導(dǎo)頻輔助估計(jì)、信道容量的研究狀況,給出了本文的研究問(wèn)題。
　　 針對(duì)基于頻域的最小二乘法(LS)具有較低的實(shí)

3、現(xiàn)復(fù)雜度,但誤差性能不是很好的特點(diǎn),本文第四章在基于均方誤差的準(zhǔn)則下,從接收端任意天線出發(fā),設(shè)計(jì)了一種新的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)。在該導(dǎo)頻序列中相位是相互正交且均勻分布的,理論推導(dǎo)均方誤差較小;導(dǎo)頻矩陣元素為實(shí)數(shù)或純虛數(shù),有效地減小了運(yùn)算的復(fù)雜度。仿真結(jié)果顯示:新提出的算法在不增加復(fù)雜度的基礎(chǔ)上,比傳統(tǒng)的最小二乘法具有更小的均方誤差,并隨著信噪比的增大越加明顯;該算法比傳統(tǒng)的最小二乘法系統(tǒng)誤符號(hào)率小很多,隨著子載波數(shù)的增加,在大信噪比的情況下,新提出

4、的算法性能顯得更為優(yōu)越。
　　 多天線系統(tǒng)的信道容量隨著發(fā)射端或接收端天線數(shù)目的增加而增加,但對(duì)系統(tǒng)信道容量變化的研究仍存在計(jì)算復(fù)雜度高、限于特定系統(tǒng)等缺點(diǎn)。本文第五章從天線選擇算法出發(fā)對(duì)多天線系統(tǒng)的信道容量變化進(jìn)行了詳細(xì)論證。通過(guò)在發(fā)射端或接收端增加(減少)天線對(duì),能增加(減小)系統(tǒng)信道容量。MATLAB仿真表明:在信噪比一定的情況下,天線對(duì)數(shù)目越多,信道容量越大,信道容量增加的速率也越快。無(wú)論是概率分布函數(shù)反映的平均信道容量