TURBO CODED OFDM系統(tǒng)的TURBO接收機(jī)技術(shù)研究.pdf

1、在B3G系統(tǒng)中，帶寬達(dá)到20兆甚至上百兆，調(diào)制階數(shù)不斷增加，多天線MIMO技術(shù)足提高數(shù)據(jù)速率的主要解決方案；為提高系統(tǒng)可靠性，糾錯(cuò)編碼技術(shù)也成為不可或缺的技術(shù)。在這樣的未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，如何逼近MIMO信道容量是系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮的至關(guān)重要的問(wèn)題。目前的研究認(rèn)為，Turbo接收是逼近MIMO信道容量的有效途徑。另外在未來(lái)寬帶：MIMO無(wú)線通信系統(tǒng)中，通常面臨頻率選擇性衰落信道，傳統(tǒng)高性能均衡器就會(huì)變得異常復(fù)雜。而OFDM技術(shù)作為一種高效的多

2、載波調(diào)制技術(shù)，能夠?qū)诡l率選擇性衰落、降低碼間干擾，將其應(yīng)用于寬帶MIMO系統(tǒng)是提高帶寬效率、降低接收機(jī)復(fù)雜度的重要途徑?；诖?，本論文開(kāi)展了對(duì)空時(shí)分塊編碼Turbo Coded OFDM系統(tǒng)的Turbo接收機(jī)的研究。 本文首先針對(duì)BPSK調(diào)制和多進(jìn)制QAM調(diào)制的TCOFDM(Turbo Coded OFDM)系統(tǒng)，分別時(shí)論了對(duì)應(yīng)的檢測(cè)算法和Turbo譯碼算法。在多進(jìn)制QAM調(diào)制時(shí)，檢測(cè)器輸出為編碼碼元的軟信息，因此此時(shí)Tur

3、bo譯碼算法需要做出相應(yīng)的修改，本文通過(guò)對(duì)MAP算法進(jìn)行修改給出了SISO MAP Turbo譯碼算法。 接著本文將Turbo解碼的思想應(yīng)用到信號(hào)的檢測(cè)中，把信道均衡和解碼結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)信息反饋體系，實(shí)現(xiàn)Turbo均衡。針對(duì)迭代均衡算法，本文主要對(duì)基于MAP均衡算法和基于線性MMSE均衡算法進(jìn)行了分析研究。由于MAP均衡算法復(fù)雜度將隨著調(diào)制級(jí)數(shù)和ISI信道記憶長(zhǎng)度指數(shù)增長(zhǎng)，所以我們選擇了復(fù)雜度較低的基于線性MMSE均衡算法。

4、另外由于OFDM系統(tǒng)循環(huán)前綴的作用，信道矩陣是循環(huán)矩陣，這使得MMSE均衡器的復(fù)雜度得到進(jìn)一步降低。 空時(shí)分組編碼作為一種MIMO方案，本文將其應(yīng)用到TCOFDM系統(tǒng)中?？諘r(shí)分組編碼帶來(lái)了更大的空間分集增益，而Turbo均衡則充分利用了系統(tǒng)的空間和多徑分集增益，顯著改善了系統(tǒng)性能。 根據(jù)迭代的思想，本文最后將信道估計(jì)器，均衡器以及譯碼器相結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)更大的信息反饋體系，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的Turbo接收。信道估計(jì)器通常分為兩類：

5、判決反饋估計(jì)器和導(dǎo)頻符號(hào)輔助估計(jì)器。從接收機(jī)復(fù)雜度和性能要求出發(fā)，導(dǎo)頻輔助估計(jì)器是較為常用的方法。根據(jù)使某種誤差最小的準(zhǔn)則，信道估計(jì)算法一般可分為最小二乘估計(jì)算法(Ls)、最小均方誤差估計(jì)算法(MMSE)。由于Ls算法不依賴于信道統(tǒng)計(jì)特性和較低的計(jì)算復(fù)雜度，本文最終選用了Ls信道估計(jì)算法和DFT插值算法。信道估計(jì)器通過(guò)利用譯碼器軟信息的反饋，使信道估計(jì)得到進(jìn)一步的精確，實(shí)現(xiàn)迭代信道估計(jì)，進(jìn)而形成TCOFDM系統(tǒng)的Turbo接收機(jī)。