MIMO通信系統(tǒng)中的自適應(yīng)均衡技術(shù)研究.pdf

1、MIMO通信系統(tǒng)中的自適應(yīng)均衡技術(shù)研究近年來，寬帶無線通信技術(shù)和應(yīng)用得到了迅猛的發(fā)展。人們對(duì)高速無線數(shù)據(jù)傳輸和多媒體業(yè)務(wù)的需求，促進(jìn)了高速寬帶無線通信新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。MIMO技術(shù)能有效利用移動(dòng)無線信道中的多徑傳播成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，被認(rèn)為是新一代無線傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 本文在闡述了MIMO系統(tǒng)基本原理的基礎(chǔ)上，分析了移動(dòng)無線信道特征以及多徑信道的數(shù)學(xué)模型，并采用自

2、適應(yīng)均衡技術(shù)來消除由無線信道中的多徑效應(yīng)引起的碼間干擾。 為了充分體現(xiàn)自適應(yīng)均衡技術(shù)在抗碼間干擾中的作用，全文著重圍繞自適應(yīng)均衡技術(shù)，深入研究了自適應(yīng)均衡的基本原理和分類，各種自適應(yīng)算法(ZF算法、LMS算法、RLS算法)的推導(dǎo)以及性能，并在傳統(tǒng)LMS算法和分級(jí)最小均方誤差(HLMS)算法的基礎(chǔ)上[25]，提出了一種改進(jìn)型HLMS算法。理論分析和仿真結(jié)果均表明，①兩種HLMS算法的收斂速度都較LMS算法快。②相對(duì)于LMS算法的最

3、優(yōu)維納解，改進(jìn)型HLMS算法和HLMS算法的最優(yōu)解<'[6]>都是有偏的，而改進(jìn)型HLMS算法的MSE較HLMS算法的MSE降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。③在相同條件下，對(duì)于相同階數(shù)的濾波器，其子濾波器分級(jí)方法不同，性能亦有所不同。 現(xiàn)有的自適應(yīng)均衡器一般采用傳統(tǒng)的FIR橫向?yàn)V波器結(jié)構(gòu)，其主要原因在于該濾波器具有低復(fù)雜度、較好的跟蹤性能以及易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。然而，橫向自適應(yīng)濾波器的固有缺點(diǎn)之一是在信道相關(guān)時(shí)間不變的情況下，隨著被處理數(shù)據(jù)速率的

4、增加，濾波器的階數(shù)將急劇增加。與自適應(yīng)FIR濾波器相比，在階數(shù)相同條件下，自適應(yīng)ⅡR濾波器可以提供比自適應(yīng)FⅠR濾波器好得多的濾波器性能。在能獲得同樣濾波器性能的情況下，ⅡR濾波器的階數(shù)要比FⅠR少得多。然而，由于ⅡR濾波器引入了反饋機(jī)制，故其穩(wěn)定性問題將使ⅡR濾波器的設(shè)計(jì)變得十分復(fù)雜。為此，結(jié)合FⅠR和ⅡR結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，本文將采用Laguerre濾波器取代上述兩種濾波器結(jié)構(gòu)并引入梯度自適應(yīng)Laguerre格型(GALL)算法，以尋求一