MIMO-OFDM系統(tǒng)中信號(hào)檢測(cè)和信道估計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、多輸入多輸出(Multipie-Input Multipie-Output，MIMO)技術(shù)與正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Mtlltiplexing，OFDM)系統(tǒng)融合是實(shí)現(xiàn)充分利用空間資源、提高頻譜利用率和對(duì)抗頻率選擇性衰落的一種有效途徑，是未來(lái)新一代寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的框架技術(shù)。 本文首先全面介紹了MIMO-OFDM無(wú)線通信系統(tǒng)中信號(hào)檢測(cè)和信道估計(jì)研究現(xiàn)狀，并列出了目前該領(lǐng)域仍有待解

2、決的一些基本問(wèn)題，指出了本文研究的內(nèi)容。 本文的第二部分提出了通用結(jié)構(gòu)的低復(fù)雜度、高檢測(cè)性能的Chase檢測(cè)算法。該算法使用線性檢測(cè)判決可靠符號(hào)約減信號(hào)維數(shù)，并對(duì)消除這些可靠符號(hào)的殘余信號(hào)采用列表型Chase算法檢測(cè)，同時(shí)理論推導(dǎo)出線性檢測(cè)均衡器分層計(jì)算比特LLR(Log-Likelihood Ratio)，的表達(dá)式，獲得好的性能和低的預(yù)處理復(fù)雜度。由于列表型Chase算法利用比特LLR建立候選錯(cuò)誤向量列表，是基于最大后驗(yàn)概率的

3、方法，因此獲得更佳的性能和復(fù)雜度的折衷。 針對(duì)傳統(tǒng)V-BLAST(Vertical Bell Labs LAyered Space-Time)檢測(cè)算法復(fù)雜度低，但檢測(cè)性能與最大似然檢測(cè)有巨大差距的問(wèn)題，本文提出了一種改進(jìn)的低復(fù)雜度、接近最大似然性能V-BLAST算法。該算法對(duì)V-BLAST最先檢測(cè)層建立候選列表，并行對(duì)其他層采用低復(fù)雜度V-BLAST檢測(cè)算法檢測(cè)，獲得了接近最大似然檢測(cè)性能，但復(fù)雜度僅僅稍稍高于傳統(tǒng)V-BLAST

4、檢測(cè)算法復(fù)雜度，并且該算法易于采用并行處理實(shí)現(xiàn)，是一種極具實(shí)用性的算法。 本文接下來(lái)研究了分布式MIMO系統(tǒng)的接收基帶信號(hào)模型，給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的矩陣表達(dá)式。針對(duì)分布式MIMO系統(tǒng)中由于不同傳輸時(shí)延使得相干檢測(cè)導(dǎo)引符號(hào)正交設(shè)計(jì)困難的問(wèn)題，提出了一種基于子空間分解的盲信道估計(jì)方法，并對(duì)于提出的信道盲估計(jì)方法，進(jìn)行了理論分析，得到了信道估計(jì)的方差矩陣和均方誤差的閉式表達(dá)式，從而證明該方法是一種能達(dá)到最小約束CRB(Cramér-Rao

5、 Bound)的最優(yōu)信道估計(jì)方法。 本文最后提出了MIMO-OFDM系統(tǒng)中一種迭代信道估計(jì)和子載波間干擾(ICI)抑制的算法。針對(duì)寬帶通信衰落信道表現(xiàn)為稀疏特性，利用OFDM時(shí)頻特點(diǎn)，提出了在時(shí)域?yàn)V波，頻域補(bǔ)償?shù)牡诺拦烙?jì)方法，并設(shè)計(jì)一個(gè)頻域?yàn)V波的ICI干擾抑制的方法，有效地消除了系統(tǒng)信道估計(jì)中噪聲和干擾的影響，提高了信道估計(jì)的性能。該信道估計(jì)器可以由快速傅立葉變換(FFT)高速計(jì)算，是一種低復(fù)雜度、高十牛能的估計(jì)器。針對(duì)MI