下一代移動通信關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本工作報告依托上海交通大學國家自然科學基金課題“寬帶移動通信中自適應信道估計技術(shù)研究(No.60572157)”,對下一代寬帶移動通信的關(guān)鍵技術(shù)展開研究。以收發(fā)端配置多根天線所構(gòu)成的多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)、正交頻分復用(OFDM)系統(tǒng)以及二者的結(jié)合系統(tǒng)為研究對象,開展了無線信道狀態(tài)信息的獲取、系統(tǒng)同步和動態(tài)資源分配的研究,探索了信號檢測與估計、統(tǒng)計信號處理和整數(shù)規(guī)劃方法在這些對象中的應用。主要工作分為五大部分:
   (一

2、)、分析總結(jié)了MIMO系統(tǒng)容量特征和物理實質(zhì),及空時分組碼的編碼和譯碼方式,仿真給出了4發(fā)2收MIMO系統(tǒng)在編譯碼下的誤碼率性能;
   (二)、針對MIMO-OFDM系統(tǒng),研究了在時域信道為有限沖激響應模型時,其最優(yōu)的相移正交導頻設(shè)計方法,通過仿真比較了不同的導頻設(shè)計對估計性能的影響,以及存在相位噪聲和多普勒頻移時性能的魯棒性。然后,針對相關(guān)MIMO時域信道的有限沖激響應,探索了在線獲得次優(yōu)最小均方誤差的估計算法,根據(jù)有限的測

3、量值個數(shù),將遞推最小二乘估計作為觀測值,在已知信道階和功率延遲譜的前提下,預先確定信號子空間奇異值門檻,由子空間跟蹤算法來跟蹤信號子空間。該方法在相關(guān)信道的MIMO-OFDM系統(tǒng)中進行了仿真研究,可比遞推最小二乘信道估計提升3dB信噪比。
   (三)、針對MIMO系統(tǒng)中耦合的多信道參數(shù)和多頻率偏置參數(shù)估計的同步問題,分析總結(jié)了其克拉美-羅界、極大似然估計算法和期望最大化算法;仿真研究了估計算法對估計界的逼近能力,及采用傅立葉變

4、換估計頻率偏置時的精度;
   (四)、針對MIMO及MIMO-OFDM系統(tǒng)同步時對多參數(shù)的時變信道、載頻偏置以及時延的聯(lián)合估計優(yōu)化問題,由于模型的非線性特性,研究了擴展卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波以及粒子濾波算法和性能。在收發(fā)天線各共享一個晶振的情形下,分別設(shè)計了粒子濾波算法進行MIMO系統(tǒng)的多瑞利信道參數(shù)和一個頻偏和一個時延參數(shù),以及MIMO-OFDM系統(tǒng)的多瑞利信道參數(shù)和一個頻偏參數(shù)的聯(lián)合估計,將信道參數(shù)從序列重要性采樣中分

5、離,采用卡爾曼濾波進行估計,克服采樣空間維數(shù)較高而使采樣效率顯著下降的缺點。該混合濾波模式可顯著提高MIMO及MIMO-OFDM系統(tǒng)中時延、頻偏和信道的估計精度,在同等情形下,可獲得優(yōu)于擴展卡爾曼濾波和無跡卡爾曼濾波的均方誤差估計性能。
   (五)、分析總結(jié)單/多用戶OFDMA系統(tǒng)的動態(tài)資源分配模型與分配算法,包括容量最大化和功率最小化的比特、子載波和功率分配問題,以及按比例的子載波和功率分配;接著總結(jié)了分配算法,討論了整數(shù)規(guī)

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