MIMO-OFDM系統(tǒng)中若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)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(shè)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(wù)質(zhì)量。為了達(dá)到這些要求，在有限頻譜資源條件下實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)通信，尋求新的通信技術(shù)已經(jīng)顯得日益緊迫。而近些年出現(xiàn)的MIMO技術(shù)，OFDM技術(shù)以及自適應(yīng)傳輸技術(shù)正好滿足了無線通信界的需求。而這些技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，更能滿足未來無線通信多應(yīng)用服務(wù)，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(diǎn)

2、研究領(lǐng)域。但是這些技術(shù)在實(shí)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(shù)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(yīng)功率分配等若干關(guān)鍵理論及技術(shù)進(jìn)行深入研究，并提出相應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)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(zhǔn)確描述物理信道特性的數(shù)學(xué)

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(guān)特性的無線信道，從而為本文的后續(xù)研究工作打下基礎(chǔ)。
　　 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(jī)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(jìn)的MMSE，LS聯(lián)合估計算法，該算法通過對復(fù)雜度和性能的折衷，達(dá)到簡化信道估計算

4、法的目的。研究結(jié)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(diǎn)是信號的幅度波動較大，從而導(dǎo)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(dǎo)致子載波間的正交性被破壞，載波間的相互干擾嚴(yán)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(fù)雜度低，實(shí)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(jìn)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(shù)將各用戶的循環(huán)二階統(tǒng)計量進(jìn)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(guān)特性的FRESH均衡器，并推導(dǎo)了三種用于確定該均衡器系數(shù)

6、的算法。仿真結(jié)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(rèn)為收發(fā)機(jī)兩端的信道滿足互惠性，干擾滿足對稱性的假設(shè)。但在實(shí)際的應(yīng)用中，由于收發(fā)兩端環(huán)境的不同導(dǎo)致干擾對稱的假設(shè)不再滿足。為了消除干擾不對稱對系統(tǒng)設(shè)計造成影響，第五章提出了一種基于事件驅(qū)動機(jī)制的閉環(huán)自適應(yīng)傳輸方案。當(dāng)在MIMO-OFDM系統(tǒng)中采用該方案，