MIMO-OFDM系統(tǒng)中導頻信號設(shè)計與信道估計算法仿真研究.pdf

1、在無線信道環(huán)境中可靠、高速的傳輸數(shù)據(jù)是無線通信技術(shù)的目標和要求。正交頻分復用(OFDM)可以有效地將頻率選擇性衰落信道轉(zhuǎn)化成多個并行平坦衰落信道。多輸入多輸出(MIMO)在原有傳輸帶寬和功率消耗的基礎(chǔ)上，在發(fā)射機與接收機之間并行傳輸多路獨立數(shù)據(jù)，大大增加信道容量，成倍地提高頻譜利用效率。將OFDM和MIMO相結(jié)合的MIMO-OFDM技術(shù)能夠大幅度的提高無線通信系統(tǒng)的信道容量和傳輸速率，并能有效的抵抗多經(jīng)衰落、抑制干擾和噪聲，成為下一代移

2、動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。MIMO-OFDM系統(tǒng)中的合并分集、相干解調(diào)和空時解碼時都需要知道信道的CSI(Channel State Information，信道狀態(tài)信息)，所以信道估計是MIMO-OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文主要研究了MIMO-OFDM通信系統(tǒng)中的基于導頻的信道估計方法。
　　 首先，本文介紹了OFDM、MIMO的技術(shù)背景與發(fā)展現(xiàn)狀，研究分析了無線信道的特性和OFDM、MIMO、MIMO-OFDM系統(tǒng)的基本

3、原理。
　　 其次，研究了SISO-OFDM系統(tǒng)中的信道估計技術(shù)。介紹了常用的導頻形式，對導頻處的最小二乘(LS)算法和最小均方誤差(MMSE)算法進行了分析比較，研究了常用的內(nèi)插算法，分析了二項插值算法性能的不足，提出了一種改進二項插值導頻信道估計算法，仿真結(jié)果表明改進算法具有好的性能。
　　 最后，研究了2發(fā)2收MIMO-OFDM系統(tǒng)中的信道估計技術(shù)，針對時域LS信道估計算法復雜度大的問題，提出了一種低復雜度的基于導

4、頻的MIMO-OFDM信道估計方法。通過數(shù)學推導將復雜的MIMO-OFDM信道估計問題轉(zhuǎn)化為簡單的SISO-OFDM信道估計問題，然后根據(jù)LS和線性最小均方誤差(LMMSE)估計準則求出信道狀態(tài)信息。仿真結(jié)果表明：當導頻序列設(shè)計為正交結(jié)構(gòu)時，提出的方法在LMMSE準則下誤碼率(BER)性能優(yōu)于時域LS算法，接近理想信道估計性能，并且該算法計算復雜度低，易于在實際系統(tǒng)中實現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上研究了4發(fā)4收MIMO-OFDM系統(tǒng)中的信道估計算法，