基于壓縮感知貪婪算法的MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計研究.pdf

1、現(xiàn)階段隨著各領(lǐng)域技術(shù)的整體發(fā)展，在通訊領(lǐng)域中傳統(tǒng)衡量人們通信質(zhì)量的標準已不再適用，現(xiàn)代通信正在朝著高質(zhì)量、高速率的方向發(fā)展。在這種飛速發(fā)展的大環(huán)境下，必須對傳統(tǒng)的通信技術(shù)進行突破，在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進行改進或者尋找新的滿足現(xiàn)階段通信的關(guān)鍵技術(shù)。以 MIMO-OFDM系統(tǒng)為框架的現(xiàn)代通信系統(tǒng)，通過使用天線的多收多發(fā)技術(shù)，使該系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點，能夠滿足現(xiàn)階段高質(zhì)量、高速率的通信傳輸標準。但是在實際信號傳輸過程中信號會受到周圍環(huán)境以及障礙物的

2、影響，產(chǎn)生不同程度的衰落和時延，造成符號間的干擾，影響信號的傳輸質(zhì)量。本文圍繞 MIMO-OFDM系統(tǒng)為框架，采用全新的壓縮采樣技術(shù)對稀疏多徑信道進行研究。以達到獲取更加精確的CSI，提升通信傳輸質(zhì)量和速率的目的。
　　本文主要完成的工作有：
　　(1)對MIMO-OFDM系統(tǒng)模型展開研究，在討論了其系統(tǒng)模型和基本原理的基礎(chǔ)上，并研究了信道的衰落特性和導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)。為了克服衰落特性對傳輸?shù)挠绊?，對基于?dǎo)頻的LS、MMSE和基于D

3、FT的算法進行分析研究，并在MIMO-OFDM系統(tǒng)中對這幾種算法進行仿真，分析其優(yōu)缺點。
　　(2)對多用戶信道估計進行了研究分析，總結(jié)了多用戶MIMO-OFDM系統(tǒng)中的編碼和波束賦型技術(shù)，并對其信道容量進行分析。由于多用戶在獲取信道狀態(tài)信息時存在用戶間的干擾問題，系統(tǒng)獲取的信道狀態(tài)信息是不完整的，本文在 MMSE算法的基礎(chǔ)上利用信道的時延包絡(luò)特性對信道狀態(tài)信息進行進一步的精確。仿真表明改進后的算法在對多用戶MIMO-OFDM系統(tǒng)

4、的信道估計在精確度上有所提高。
　　(3)理論分析和實測表明信道具有稀疏特性，針對信道的這種特性，對基于 CS理論的貪婪算法進行信道估計研究。重點討論了基于壓縮感知的幾種貪婪算法：OMP、ROMP及SP算法，并給出了實驗仿真比較。同時根據(jù)壓縮感知算法的稀疏度和復(fù)雜度問題，本文在對CoSaMP算法進行研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)原子弱選擇標準對CoSaMP算法進行改進，提出了基于閾值改進的CoSaMP算法，仿真表明改進后的算法提高了算法的速率