OFDM系統(tǒng)分段最小均方誤差信道估計(jì)與多層專(zhuān)用導(dǎo)頻設(shè)計(jì)的研究.pdf

1、隨著移動(dòng)通信與互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，“寬帶化”是下一代移動(dòng)通信發(fā)展的必然趨勢(shì)。正交頻分復(fù)用（OFDM）和多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)能夠有效地提高數(shù)據(jù)傳輸速率與頻譜利用效率，被認(rèn)為是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)物理層的核心技術(shù)。本論文對(duì)MIMO-OFDM系統(tǒng)物理層的若干關(guān)鍵理論和技術(shù)進(jìn)行了深入研究，包括：信道估計(jì)、專(zhuān)用導(dǎo)頻設(shè)計(jì)等問(wèn)題。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)在于：
　　 1.基于導(dǎo)頻符號(hào)的OFDM信道估計(jì)技術(shù)的研究
　　 本論文對(duì)一些經(jīng)

2、典的信道估計(jì)算法進(jìn)行了總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的OFDM信道估計(jì)方案--分段最小均方誤差（Segment Minimum Mean Squared Error，SMMSE）信道估計(jì)。該方案將全帶寬進(jìn)行劃分為連續(xù)的、大小相等的多個(gè)窄帶，在每個(gè)窄帶內(nèi)進(jìn)行最小均方誤差（Minimum Mean Squared Error，MMSE）信道估計(jì)，從而在帶導(dǎo)頻的OFDM符號(hào)上計(jì)算得到全頻帶信道估計(jì)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前子幀內(nèi)在每個(gè)子載波上進(jìn)行

3、時(shí)間方向的MMSE信道估計(jì)，求出所有時(shí)頻資源的信道響應(yīng)。通過(guò)復(fù)雜度分析與仿真得到誤塊率（BLock Error Ratio，BLER）性能來(lái)看，所提方案可以在性能損失較小的情況下極大地減少運(yùn)算量，這為MMSE信道估計(jì)方法有效應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)提供支持。
　　 2.參數(shù)化OFDM信道估計(jì)技術(shù)的研究
　　 本論文考慮到MMSE信道估計(jì)需要知道信道的先驗(yàn)統(tǒng)計(jì)信息，在之前SMMSE信道估計(jì)的基礎(chǔ)上，提出了一種快速的、低運(yùn)算量的參數(shù)化

4、OFDM信道估計(jì)方案，并給出具體的實(shí)現(xiàn)方式。該方案包括：信道多徑參數(shù)的估計(jì)，最大多普勒頻移的估計(jì)，信道參數(shù)估計(jì)與SMMSE信道估計(jì)的結(jié)合。該方案使用較少的子幀，延遲較小，保證了估計(jì)的有效性；另外，該方案避免使用運(yùn)算量較大的操作，控制運(yùn)算量。仿真結(jié)果表明，所提方案能夠估計(jì)出信道參數(shù)，使得SMMSE信道估計(jì)方案能夠適應(yīng)于各種信道環(huán)境下。另外，仿真結(jié)果表明，所提方案具有比經(jīng)典參數(shù)化信道估計(jì)方案更優(yōu)越的性能。
　　 3.MIMO-OFD

5、M系統(tǒng)專(zhuān)用導(dǎo)頻的設(shè)計(jì)
　　 本論文分析了專(zhuān)用導(dǎo)頻在多層傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，對(duì)MIMO-OFDM系統(tǒng)多層傳輸中層數(shù)為2的情況，從導(dǎo)頻密度、導(dǎo)頻復(fù)用方式、導(dǎo)頻放置位置等方面對(duì)專(zhuān)用導(dǎo)頻的設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究。在導(dǎo)頻密度上，綜合考慮了專(zhuān)用導(dǎo)頻對(duì)信道估計(jì)性能與占用時(shí)頻資源的影響，分別把兩種影響轉(zhuǎn)化為等效的信干比（Signal to Interference plusNoise Ratio，SINR），再計(jì)算總體的等效SINR，最后從各種導(dǎo)頻密度中選

6、取SINR損失最小的導(dǎo)頻密度。在導(dǎo)頻復(fù)用方式和導(dǎo)頻放置位置方面，推導(dǎo)出層間專(zhuān)用導(dǎo)頻實(shí)現(xiàn)正交性的兩種復(fù)用方式--頻分復(fù)用與碼分復(fù)用，然后分別在兩種復(fù)用方式框架下結(jié)合鏈路的頻譜效率與導(dǎo)頻圖案設(shè)計(jì)的實(shí)用性，確定最佳的專(zhuān)用導(dǎo)頻放置位置。最后通過(guò)對(duì)兩種復(fù)用方式的比較，結(jié)合各導(dǎo)頻圖案的性能仿真結(jié)果，得到最適合兩層傳輸?shù)膶?zhuān)用導(dǎo)頻圖案。論文的研究方法可以推廣至更高階傳輸時(shí)的專(zhuān)用導(dǎo)頻設(shè)計(jì)；研究結(jié)果，也即兩層傳輸時(shí)的專(zhuān)用導(dǎo)頻圖案，也可以作為更高階傳輸時(shí)專(zhuān)用