疊加訓練序列MIMO-OFDM的信號設計與檢測關鍵技術研究.pdf

1、多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技術與正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術的融合是實現(xiàn)充分利用空間資源、提高頻譜利用率和對抗頻率選擇性衰落的一種有效途徑，是未來新一代寬帶無線通信系統(tǒng)的關鍵技術。 本文首先介紹了MIMO-OFDM無線通信系統(tǒng)中信道估計的研究現(xiàn)狀，討論了時分、頻分和碼分導引方案的不足，

2、提出了本文將要解決的問題。 本文的第二部分提出了基于疊加訓練序列的OFDM導引方案，分析了利用訓練序列的一階統(tǒng)計特性進行信道估計的系統(tǒng)誤碼率表達式，并通過仿真驗證了理論分析的正確性。這種導引方案不同于傳統(tǒng)方案的主要之處是：在時域、頻域和碼域上，訓練序列和數(shù)據(jù)都完全重疊。因此新方案不會降低數(shù)據(jù)的傳輸速率，并且能在一個OFDM符號中同時完成時間頻率同步和數(shù)據(jù)傳輸。 通過理論分析和仿真結果發(fā)現(xiàn)：疊加訓練序列OFDM的誤碼率性能

3、受到訓練序列分離因子和訓練序列功率大小的影響?；谡`碼率最小化準則，本文給出了訓練序列的最優(yōu)分離因子和最優(yōu)功率分配因子的閉合表達式。通過理論分析和仿真發(fā)現(xiàn)：最優(yōu)分離因子由信噪比和訓練序列功率決定，并且在訓練序列功率一定的條件下，隨信噪比的提高而變??；最優(yōu)功率分配因子由信噪比決定，并且隨信噪比的提高而變大。 為了解決信道估計受到數(shù)據(jù)符號干擾的問題，本文接下來提出了疊加訓練序列OFDM的迭代信道估計技術。分別基于重建發(fā)射信號和在接收

4、信號中減去數(shù)據(jù)的干擾這兩種思想，本文給出了兩種迭代信道估計算法。仿真結果表明：在數(shù)據(jù)功率為0.8或0.75的條件下，誤碼率為10-2時，相對于理想信道估計，第一種算法約有1dB的性能損失，第二種算法約有2dB的性能損失；這兩種算法由于迭代所增加的計算復雜度為O(NlogN)，N為OFDM符號的子載波數(shù)目。 本文最后在陰影衰落和瑞利衰落條件下，推導了考慮各個子流不同時到達接收機的分布發(fā)射MIMO的誤碼率表達式。通過與集中發(fā)射系統(tǒng)進