MIMO-OFDM系統(tǒng)的聯(lián)合頻偏與信道估計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)能夠有效地對抗多徑衰落，同時(shí)具有較高的頻譜效率，因此是寬帶移動通信系統(tǒng)最佳的調(diào)制和多址接入候選方案。多輸入多輸出（Multiple-InputMultiple-Output，MIMO）技術(shù)能夠有效地利用多徑來提高系統(tǒng)容量（復(fù)用增益）或鏈路可靠性（分集增益），是極大提高通信系統(tǒng)頻譜效率的有效手段。而兩者聯(lián)合而成的MIMO-OF

2、DM技術(shù)，集兩者之長于一身，已成為時(shí)下熱門移動通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置。
　　作為多載波系統(tǒng)，OFDM對載波頻率偏移（Carrier Frequency Offset，CFO）非常敏感。由多普勒頻移和收發(fā)端晶振不匹配引起的CFO，會破壞子載波間的正交性，造成子載波間干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)性能嚴(yán)重惡化。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)，準(zhǔn)確的信道沖激響應(yīng)(Channel Impulse Response，CIR)信息也是不可或缺的。在通信系統(tǒng)中，這兩個(gè)未知

3、參數(shù)經(jīng)常是同時(shí)存在并耦合在一起的，因此研究聯(lián)合CFO和CIR估計(jì)算法具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　針對時(shí)不變頻選衰落信道MIMO-OFDM系統(tǒng)，論文在前人研究的基礎(chǔ)之上，提出了一種“多天線、多徑”模型;基于此模型，推導(dǎo)了最大似然聯(lián)合估計(jì)和相應(yīng)的CRLB限;接著為了降低估計(jì)的復(fù)雜度，論文研究了基于期望最大化型算法(Expectation-Maximization，EM)的迭代聯(lián)合估計(jì)，仿真的結(jié)果表明EM型算法能夠有效地逼近克拉美羅下限（Cra

4、mer-Rao Lower Bound,CRLB）;最后，論文針對稀疏信道環(huán)境，采用子空間匹配(Subspace Pursuit，SP)壓縮感知算法，修正了信道估計(jì)部分的方法，仿真的結(jié)果表明修正后的迭代聯(lián)合估計(jì)具有更好的估計(jì)性能和更低的迭代復(fù)雜度。
　　針對時(shí)變頻選衰落信道MIMO-OFDM系統(tǒng)，論文分析了時(shí)變信道的統(tǒng)計(jì)特性，給出了時(shí)變信道表示方法——基擴(kuò)展模型(Basis Expansion Model，BEM)，并仿真比較了幾

5、種常見BEM的表示性能;然后在前人研究的基礎(chǔ)之上，論文先研究了SISO-OFDM系統(tǒng)的系統(tǒng)模型，并分別給出了頻域和時(shí)域兩種聯(lián)合估計(jì)方法;最后針對MIMO-OFDM系統(tǒng)，論文提出了一種“多天線、多徑、時(shí)變”模型，從前面的時(shí)域聯(lián)合估計(jì)方法中拓展出基于最大似然準(zhǔn)則和最大后驗(yàn)準(zhǔn)則的兩種估計(jì)方法，仿真結(jié)果表明基于時(shí)變相關(guān)特性的最大后驗(yàn)方法具有更好的估計(jì)性能。
　　最后，簡單梳理了本文的研究思路和取得的成果，并針對不足之處，探討了以后的研究方