MIMO-OFDM系統(tǒng)中若干關鍵技術研究.pdf

1、隨著無線通信技術的飛速發(fā)展和人們對移動通信需求的與日劇增，人們對移動通信系統(tǒng)的設計提出了更高的要求：更大的系統(tǒng)容量、更高的頻譜利用率和更好的服務質(zhì)量。為了達到這些要求，在有限頻譜資源條件下實現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)通信，尋求新的通信技術已經(jīng)顯得日益緊迫。而近些年出現(xiàn)的MIMO技術，OFDM技術以及自適應傳輸技術正好滿足了無線通信界的需求。而這些技術的有機結合，更能滿足未來無線通信多應用服務，高速可靠的通信需求，因此成為下一代無線通信系統(tǒng)的熱點

2、研究領域。但是這些技術在實際使用中還存在很多問題尚待解決?；谏鲜隹紤]，本文將對上述技術中所涉及的信道建模、信道估計、信道均衡、峰均比抑制以及自適應功率分配等若干關鍵理論及技術進行深入研究，并提出相應解決方案。文章主要研究成果及內(nèi)容如下：
　　 第一章簡單介紹了移動通信系統(tǒng)的分類、發(fā)展以及下一代通信系統(tǒng)的最新研究狀況、關鍵技術以及面臨的主要問題。
　　 第二章從系統(tǒng)仿真的角度出發(fā)，分析了一個能夠準確描述物理信道特性的數(shù)學

3、模型在評估移動通信性能以及一些抗干擾，抗衰落措施中的重要性。本章，一種簡單而有效的無線信道仿真模型被提出，該模型可以產(chǎn)生滿足任意相關特性的無線信道，從而為本文的后續(xù)研究工作打下基礎。
　　 為了提高頻譜的利用效率，需要在OFDM系統(tǒng)中采用多幅度，多相位的調(diào)制方式，而這些需要相干接收機能夠采用信道估計的方法跟蹤衰落信道的變化。在第三章，我們提出一種改進的MMSE，LS聯(lián)合估計算法，該算法通過對復雜度和性能的折衷，達到簡化信道估計算

4、法的目的。研究結果表明，該算法可以很好的跟蹤信道的變化。OFDM系統(tǒng)的一個主要缺點是信號的幅度波動較大，從而導致了OFDM系統(tǒng)峰均比較高的問題。較高的峰均比要求放大器、數(shù)/模，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器具有更大的線性工作范圍，這樣才能保證系統(tǒng)的正常工作，否則將會導致子載波間的正交性被破壞，載波間的相互干擾嚴重，系統(tǒng)性能的惡化等不良影響。為了解決這個問題，本章基于加擾理論，提出一種簡單而有效的降低OFDM系統(tǒng)峰均比的方案，與以往基于加擾的方案相比，本方

5、案復雜度低，實施簡單且性能較好。
　　 第四章針對多用戶系統(tǒng)的信道盲辨識、盲均衡問題進行了研究。首先針對信道的盲辨識問題，提出了一種基于調(diào)制引入循環(huán)二階統(tǒng)計量的盲信道參數(shù)辨識方法。該方法基于接收信號的循環(huán)平穩(wěn)特性，利用循環(huán)頻率域分離技術將各用戶的循環(huán)二階統(tǒng)計量進行分離，然后通過子空間算法來完成對各用戶的信道參數(shù)辨識的工作。為了抑制接收信號中的干擾，我們提出了一種基于頻譜相關特性的FRESH均衡器，并推導了三種用于確定該均衡器系數(shù)

6、的算法。仿真結果表明，該均衡器可以有效抑制多種類型的干擾，且均衡性能優(yōu)于傳統(tǒng)的均衡器。
　　 在采用TDD工作方式的MIMO-OFDM通信系統(tǒng)中，為了確定系統(tǒng)的最優(yōu)傳輸方式，通常認為收發(fā)機兩端的信道滿足互惠性，干擾滿足對稱性的假設。但在實際的應用中，由于收發(fā)兩端環(huán)境的不同導致干擾對稱的假設不再滿足。為了消除干擾不對稱對系統(tǒng)設計造成影響，第五章提出了一種基于事件驅(qū)動機制的閉環(huán)自適應傳輸方案。當在MIMO-OFDM系統(tǒng)中采用該方案，