無線OFDM系統(tǒng)信道估計的研究.pdf

1、基于正交頻分復(fù)用(OFDM)和多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)的B3G/4G寬帶無線移動通信系統(tǒng)能夠利用有限的頻譜資源提供可靠的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，成為當(dāng)前的研究熱點。信道估計對寬帶無線移動通信系統(tǒng)的具體實現(xiàn)至關(guān)重要。本論文圍繞OFDM和MIMO-OFDM的信道估計進行展開，具體包括導(dǎo)頻輔助信道估計和信道跟蹤技術(shù)。 首先，論文討論了OFDM系統(tǒng)的輔助導(dǎo)頻信道估計算法，比較了現(xiàn)有典型算法的性能和復(fù)雜度。LMMSE(線性最小均方誤差方法)信道

2、估計算法由于其充分利用信道相關(guān)特性，因此能夠獲得逼近理想信道的良好性能；但其需要預(yù)先知道信道統(tǒng)計和信噪比信息，這也限制了它的實際應(yīng)用。針對這一情況，本文提出了一種實時估計更新的LMMSE增強算法。該方法需要進行信噪比和信道均方根延遲的估計。關(guān)于信噪比估計，本文提出了兩種方法：基于循環(huán)前綴(CP)的盲估計方法和輔助導(dǎo)頻的信噪比估計方法。關(guān)于信道均方根延遲估計，本文提出了一種結(jié)合閾值判斷的方法。對于多用戶OFDM系統(tǒng)來說，由于每個用戶只占據(jù)

3、少量相對集中的導(dǎo)頻，本文提出了一種基于模型的信道估計算法。 接著，討論MIMO—OFDM系統(tǒng)的輔助導(dǎo)頻信道估計算法。重點關(guān)注了MIMO-OFDM系統(tǒng)特有的重疊導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)，給出了時域、頻域最小二乘法(LS)估計方法的理論推導(dǎo)、適用條件、均方誤差(MSE)分析及其下界、最優(yōu)導(dǎo)頻設(shè)計方案和復(fù)雜度分析，并與交錯導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)進行比較。發(fā)現(xiàn)這兩種導(dǎo)頻方案在相同的發(fā)送功率條件下能獲得一樣的MSE性能，僅僅是對應(yīng)于不同的功率分配方案。針對LS信道估計

4、算法沒有充分利用信道相關(guān)特性，本文提出了兩種信道估計增強算法：包括利用信道頻域相關(guān)特性的LMMSE信道估計方法及利用信道時域相關(guān)特性的遞歸最小二乘法(RLS)。 最后，討論了MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道跟蹤方案。本文提出了兩種信道跟蹤方案：判決反饋跟蹤的簡化LS 方法和判決反饋的期望最大化(EM)迭代算法。相比于傳統(tǒng)判決反饋的簡化LS一次更新方案，本文提出了一種逐次更新方案，其性能改進隨著發(fā)射天線數(shù)目增多而愈加顯著。針對傳統(tǒng)的E