基于信道預測的MIMO-OFDM系統(tǒng)研究.pdf

1、當前用戶對無線通信的速率和服務質(zhì)量提出了越來越高的要求，但是頻譜資源的匱乏制約了無線通信的進一步發(fā)展；同時，無線信道的多徑傳播特性和時變性會對傳輸?shù)男盘枎矸浅乐氐膿p傷。如何提前準確地了解信道狀態(tài)的變化，從而能在系統(tǒng)中采用自適應調(diào)制技術(shù)動態(tài)地調(diào)整發(fā)射信號的調(diào)制方式，進而能夠大大提高無線通信系統(tǒng)的頻譜效率和可靠性，已經(jīng)引起人們越來越多的關注。本論文研究了自適應調(diào)制技術(shù)及信道預測技術(shù)的基本原理、實現(xiàn)方法和應用。 了解無線信道是對信

2、道進行預測及采用自適應調(diào)制技術(shù)的基礎。論文首先介紹了無線信道傳輸特性，分別給出了連續(xù)時間信道模型及離散時間信道模型；并討論了給出信道模型輸入輸出之間的關系、信道模型的統(tǒng)計特性以及信道參數(shù)，為信道預測理論提供了信道的時域以及頻域的相關特性。 多入多出-正交頻分復用(MIMO-OFDM)是一種新的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。MIMO技術(shù)通過采用多個發(fā)射天線和接收天線可以顯著提高無線通信系統(tǒng)的信道容量，增強數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。OFDM 技術(shù)可以把

3、頻率選擇性衰落的信道轉(zhuǎn)化成一組正交的平坦衰落的信道，因此可將OFDM 技術(shù)應用在MIMO 系統(tǒng)中來克服多徑衰落的影響。MIMO-OFDM 技術(shù)被業(yè)界認為是未來第四代移動通信系統(tǒng)的主要物理層技術(shù)。 MIMO-OFDM 系統(tǒng)中的自適應調(diào)制是指在不同子載波上使用不同的調(diào)制方式，從而實現(xiàn)頻域和時域兩維的鏈路自適應。論文通過仿真結(jié)果證明，如果能獲得及時有效的信道狀態(tài)信息(CSI)，自適應調(diào)制可以有效提高MIMO-OFDM 系統(tǒng)的性能。

4、 信道預測技術(shù)可以為自適應調(diào)制提供準確及時信道狀態(tài)信息(CSI)，克服傳統(tǒng)系統(tǒng)中信道估計只能得到當前信道狀態(tài)信息，在經(jīng)歷系統(tǒng)處理和反饋時延后對自適應調(diào)制系統(tǒng)性能的損傷。論文首先給出了基于MMSE 準則的線性信道預測算法，由于在實際系統(tǒng)中無法實時計算信道相關參數(shù)的逆矩陣，進一步提出降低復雜度的MMSE 線性信道預測算法。此外還結(jié)合自適應調(diào)制OFDM 系統(tǒng)的特點，提出了基于導頻信號的線性預測算法。從仿真結(jié)果中可以看出，將自適應調(diào)制技術(shù)與