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基于MIMO-OFDM系统的SINR估计方法

作　者: 严妙奇
导　师: 陈立甲
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: MIMO OFDM SINR估计信道测量
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

信息论领域近期的研究表明,在无线通信中使用MIMO(Multiple Input and Multiple Output)技术可以显著的提高通信的容量,并改善无线通信系统的性能,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)技术可以抵抗多径干扰,提高频谱利用率,MIMO技术结合OFDM技术非常适合下一代移动通信系统中高速率业务的要求。但是,各种通信技术都有其适用的环境和条件,MIMO技术也一样。在无线通信中,通信的环境和条件就是指无线信道的条件和质量。本文的目的就是基于MIMO技术实际应用的需要,探求一种能够实时准确测量信道质量的方法,为系统自适应调制,模式切换和功率控制提供依据。本文着重分析了SINR(Signal to Interface and Noise Power Ratio)的定义,物理含义和它的特点,认为SINR反应了系统BER性能,是信道质量的一个重要的性能表征参数。然后,重点分析了MIMO信道的相关性,和条件数,MIMO信道的条件数,和MIMO求解矩阵的条件数有将噪声放大的作用,条件数越大,对噪声的放大越大,对检测性能的影响也就越大。本文还分析了MIMO信号混叠合并后的欧式距离,MIMO信号混叠合并后的欧式距离决定ML检测的性能,和该信号的容噪能力,而且MIMO信道的条件数越大,将导致MIMO信号混叠合并后的最小欧式距离越小。在这些分析的基础上,本文基于MIMO的垂直编码方式,水平编码方式和Alamouti编码给出单载波MIMO的SINR估计方法。本文分析多载波的链路级抽象模型和方法,是SINR估计从单载波级到链路级抽象的理论依据。最后,本文给出了基于WIMAX上行虚拟MIMO SINR估计的仿真方案和测试方案,并给出仿真结果。仿真结果表明,本文提出的方案简单易于实现,在低信噪比条件下能够准确反映系统性能,满足实际应用的需求,具有实用价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第1章绪论  8-13
  1.1 本文的研究背景和意义  8-9
  1.2 SINR估计概述  9-12
  1.3 本文的主要内容  12-13
第2章基本原理  13-27
  2.1 MIMO-OFDM的系统模型及其检测原理  13-18
    2.1.1 MIMO-OFDM的系统模型  13-15
    2.1.2 MIMO的数学模型  15-16
    2.1.3 MIMO的检测算法简介  16-18
  2.2 SINR估计原理  18-26
    2.2.1 SINR的定义  18-20
    2.2.2 MIMO系统的SINR估计  20-26
  2.3 本章小结  26-27
第3章基于欧式距离的单载波MIMO的SINR估计  27-38
  3.1 MIMO信道分析及其SINR估计的特殊性  27-33
    3.1.1 MIMO信道的相关性  27-28
    3.1.2 MIMO线性求解矩阵的条件数  28-30
    3.1.3 MIMO信号混叠合并的欧式距离  30-33
  3.2 基于欧式距离的SINR估计  33-37
    3.2.1 垂直编码方式下的SINR估计  33-34
    3.2.2 水平编码方式下的SINR估计  34-36
    3.2.3 Alamouti码的SINR估计  36-37
  3.3 本章小结  37-38
第4章多载波的链路级SINR的抽象方法  38-45
  4.1 多载波的链路级抽象的模型  38-42
  4.2 SISO系统的RBIR的计算  42
  4.3 MIMO系统的RBIR的计算  42-44
  4.4 本章小结  44-45
第5章仿真分析  45-54
  5.1 利用基于欧氏距离的SINR估计计算MIMO链路的RBIR  45-47
  5.2 仿真及分析  47-52
    5.2.1 仿真要点及方案  47-49
    5.2.2 仿真结果及分析  49-52
  5.3 本章小结  52-54
结论  54-55
参考文献  55-60
致谢  60

基于MIMO-OFDM系统的SINR估计方法

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