MIMO-OFDM系統(tǒng)的聯合頻偏與信道估計技術研究.pdf

1、正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術能夠有效地對抗多徑衰落，同時具有較高的頻譜效率，因此是寬帶移動通信系統(tǒng)最佳的調制和多址接入候選方案。多輸入多輸出（Multiple-InputMultiple-Output，MIMO）技術能夠有效地利用多徑來提高系統(tǒng)容量（復用增益）或鏈路可靠性（分集增益），是極大提高通信系統(tǒng)頻譜效率的有效手段。而兩者聯合而成的MIMO-OF

2、DM技術，集兩者之長于一身，已成為時下熱門移動通信系統(tǒng)的標準配置。
　　作為多載波系統(tǒng)，OFDM對載波頻率偏移（Carrier Frequency Offset，CFO）非常敏感。由多普勒頻移和收發(fā)端晶振不匹配引起的CFO，會破壞子載波間的正交性，造成子載波間干擾，導致系統(tǒng)性能嚴重惡化。同時，為了實現相干解調，準確的信道沖激響應(Channel Impulse Response，CIR)信息也是不可或缺的。在通信系統(tǒng)中，這兩個未知

3、參數經常是同時存在并耦合在一起的，因此研究聯合CFO和CIR估計算法具有現實意義。
　　針對時不變頻選衰落信道MIMO-OFDM系統(tǒng)，論文在前人研究的基礎之上，提出了一種“多天線、多徑”模型;基于此模型，推導了最大似然聯合估計和相應的CRLB限;接著為了降低估計的復雜度，論文研究了基于期望最大化型算法(Expectation-Maximization，EM)的迭代聯合估計，仿真的結果表明EM型算法能夠有效地逼近克拉美羅下限（Cra

4、mer-Rao Lower Bound,CRLB）;最后，論文針對稀疏信道環(huán)境，采用子空間匹配(Subspace Pursuit，SP)壓縮感知算法，修正了信道估計部分的方法，仿真的結果表明修正后的迭代聯合估計具有更好的估計性能和更低的迭代復雜度。
　　針對時變頻選衰落信道MIMO-OFDM系統(tǒng)，論文分析了時變信道的統(tǒng)計特性，給出了時變信道表示方法——基擴展模型(Basis Expansion Model，BEM)，并仿真比較了幾

5、種常見BEM的表示性能;然后在前人研究的基礎之上，論文先研究了SISO-OFDM系統(tǒng)的系統(tǒng)模型，并分別給出了頻域和時域兩種聯合估計方法;最后針對MIMO-OFDM系統(tǒng)，論文提出了一種“多天線、多徑、時變”模型，從前面的時域聯合估計方法中拓展出基于最大似然準則和最大后驗準則的兩種估計方法，仿真結果表明基于時變相關特性的最大后驗方法具有更好的估計性能。
　　最后，簡單梳理了本文的研究思路和取得的成果，并針對不足之處，探討了以后的研究方