MIMO通信系統(tǒng)中的自適應均衡技術研究.pdf

1、MIMO通信系統(tǒng)中的自適應均衡技術研究近年來，寬帶無線通信技術和應用得到了迅猛的發(fā)展。人們對高速無線數(shù)據(jù)傳輸和多媒體業(yè)務的需求，促進了高速寬帶無線通信新技術的發(fā)展和應用，多輸入多輸出(MIMO)技術應運而生。MIMO技術能有效利用移動無線信道中的多徑傳播成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，被認為是新一代無線傳輸系統(tǒng)的關鍵技術之一。 本文在闡述了MIMO系統(tǒng)基本原理的基礎上，分析了移動無線信道特征以及多徑信道的數(shù)學模型，并采用自

2、適應均衡技術來消除由無線信道中的多徑效應引起的碼間干擾。 為了充分體現(xiàn)自適應均衡技術在抗碼間干擾中的作用，全文著重圍繞自適應均衡技術，深入研究了自適應均衡的基本原理和分類，各種自適應算法(ZF算法、LMS算法、RLS算法)的推導以及性能，并在傳統(tǒng)LMS算法和分級最小均方誤差(HLMS)算法的基礎上[25]，提出了一種改進型HLMS算法。理論分析和仿真結果均表明，①兩種HLMS算法的收斂速度都較LMS算法快。②相對于LMS算法的最

3、優(yōu)維納解，改進型HLMS算法和HLMS算法的最優(yōu)解<'[6]>都是有偏的，而改進型HLMS算法的MSE較HLMS算法的MSE降低了一個數(shù)量級。③在相同條件下，對于相同階數(shù)的濾波器，其子濾波器分級方法不同，性能亦有所不同。 現(xiàn)有的自適應均衡器一般采用傳統(tǒng)的FIR橫向濾波器結構，其主要原因在于該濾波器具有低復雜度、較好的跟蹤性能以及易于實現(xiàn)的優(yōu)點。然而，橫向自適應濾波器的固有缺點之一是在信道相關時間不變的情況下，隨著被處理數(shù)據(jù)速率的

4、增加，濾波器的階數(shù)將急劇增加。與自適應FIR濾波器相比，在階數(shù)相同條件下，自適應ⅡR濾波器可以提供比自適應FⅠR濾波器好得多的濾波器性能。在能獲得同樣濾波器性能的情況下，ⅡR濾波器的階數(shù)要比FⅠR少得多。然而，由于ⅡR濾波器引入了反饋機制，故其穩(wěn)定性問題將使ⅡR濾波器的設計變得十分復雜。為此，結合FⅠR和ⅡR結構的優(yōu)缺點，本文將采用Laguerre濾波器取代上述兩種濾波器結構并引入梯度自適應Laguerre格型(GALL)算法，以尋求一