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MIMO-OFDM系统半盲信道估计方法的研究

作 者: 肖蕾蕾
导 师: 卓东风
学 校: 太原科技大学
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 多输入多输出 正交频分复用 半盲信道估计 子空间跟踪
分类号: TN919.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要


MIMO技术能够充分利用无线信道的多径效应,在不增加系统带宽的情况下大幅度提高系统容量,OFDM技术能够有效的对抗无线信道衰落。因此将MIMO技术和OFDM技术相结合来提高系统的容量和性能,成为一项极具挑战性的研究。准确的信道估计正是MIMO-OFDM无线系统具有高速率和高可靠性的保证。常用的非盲信道估计,由于训练序列或导频占用一定带宽,严重降低了系统的频谱利用率。盲信道估计完全利用接收信号的相关特性,提高了频谱利用率,但存在运算复杂度高和估计不确定性等问题。在盲信道估计基础上加入少量导频符号的半盲信道估计较好地解决了盲估计的不确定性,且频谱利用率高。本文阐述了MIMO-OFDM系统的基本原理,并围绕系统中信道估计这一关键技术,总结比较了MIMO-OFDM系统的三大类信道估计方法,即基于训练序列和导频符号的非盲信道估计、盲信道估计和半盲信道估计。其中重点讨论了两种盲信道估计算法:即直接提取法的相关盲信道估计和基于子空间的盲信道估计算法。最后重点研究了基于子空间的半盲信道估计,提出了一种改进的降秩正交迭代噪声子空间跟踪算法,用于改进传统的基于子空间的半盲信道估计中的子空间求解,从而提出了一种改进的MIMO-OFDM基于子空间快速跟踪算法的半盲信道估计算法,改进后的算法降低了传统的子空间分解中因奇异值分解带来的高运算复杂度。并将基于FRANS的噪声子空间跟踪算法,用于MIMO-OFDM系统的半盲信道估计。通过MATLAB仿真验证,改进算法与原算法相比,降低了运算复杂度且具有较好的收敛效果。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 本文的主要工作及内容结构  10-12
第二章 MIMO-OFDM 系统  12-21
  2.1 MIMO 系统的基本原理与技术  12-15
    2.1.1 MIMO 系统的基本原理  12-13
    2.1.2 MIMO 的空时信号处理技术  13-15
  2.2 OFDM 系统的基本原理与技术  15-18
    2.2.1 OFDM 系统的基本原理  15-16
    2.2.2 OFDM 的抗干扰技术  16-18
  2.3 MIMO-OFDM 系统模型  18-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章 MIMO-OFDM 信道估计技术  21-35
  3.1 无线信道的特性及仿真  21-23
  3.2 非盲信道估计  23-28
    3.2.1 基于训练序列的信道估计  24-26
    3.2.2 基于导频的信道估计  26-28
  3.3 盲信道估计  28-33
    3.3.1 直接提取法相关盲信道估计  28-30
    3.3.2 基于子空间的盲信道估计  30-33
  3.4 半盲信道估计  33-34
  3.5 本章小结  34-35
第四章 MIMO-OFDM 基于子空间跟踪的半盲信道估计  35-48
  4.1 子空间及子空间跟踪算法的数学基础  35-37
    4.1.1 子空间的定义  35
    4.1.2 基于特征值和奇异值分解子空间  35-37
  4.2 基于子空间的半盲信道估计  37-39
    4.2.1 系统描述  37-38
    4.2.2 子空间的半盲信道估计算法  38-39
  4.3 改进的基于子空间跟踪的半盲信道估计  39-43
    4.3.1 系统模型  39-41
    4.3.2 降秩正交迭代子空间跟踪算法  41
    4.3.3 基于子空间快速跟踪算法的半盲信道估计  41-42
    4.3.4 算法仿真  42-43
  4.4 基于FRANS 噪声子空间跟踪的半盲信道估计  43-46
    4.4.1 算法描述  43-45
    4.4.2 基于FRANS 跟踪的半盲信道估计  45
    4.4.3 算法仿真  45-46
  4.5 本章小结  46-48
总结与展望  48-50
  5.1 本文工作总结  48
  5.2 进一步的研究工作  48-50
参考文献  50-54
攻读硕士学位期间发表的论文  54-55
致谢  55-56
附录  56-60

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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