MIMO-OFDM系统中若干关键技术研究.pdf

南京邮电大学博士研究生学位论文摘要摘要随着无线通信技术的飞速发展和人们对移动通信需求的与日剧增,人们对移动通信系统的设计提出了更高的要求:更大的系统容量、更高的频谱利用率和更好的服务质量。为了达到这些要求,在有限频谱资源条件下实现高速、可靠的数据通信,寻求新的通信技术已经显得日益紧迫。而近些年出现的MIMO技术, OFDM技术以及自适应传输技术正好满足了无线通信界的需求。而这些技术的有机结合,更能满足未来无线通信多应用服务,高速可靠的通信需求,因此成为下一代无线通信系统的热点研究领域。但是这些技术在实际使用中还存在很多问题尚待解决。基于上述考虑,本文将对上述技术中所涉及的信道建模、信道估计、信道均衡、峰均比抑制以及自适应功率分配等若干关键理论及技术进行深入研究,并提出相应解决方案。文章主要研究成果及内容如下: 第一章简单介绍了移动通信系统的分类、发展以及下一代通信系统的最新研究状况、关键技术以及面临的主要问题。第二章从系统仿真的角度出发,分析了一个能够准确描述物理信道特性的数学模型在评估移动通信性能以及一些抗干扰,抗衰落措施中的重要性。本章,一种简单而有效的无线信道仿真模型被提出,该模型可以产生满足任意相关特性的无线信道,从而为本文的后续研究工作打下基础。为了提高频谱的利用效率,需要在OFDM系统中采用多幅度,多相位的调制方式,而这些需要相干接收机能够采用信道估计的方法跟踪衰落信道的变化。在第三章,我们提出一种改进的MMSE,LS联合估计算法,该算法通过对复杂度和性能的折衷,达到简化信道估计算法的目的。研究结果表明,该算法可以很好的跟踪信道的变化。OFDM系统的一个主要缺点是信号的幅度波动较大,从而导致了OFDM系统峰均比较高的问题。较高的峰均比要求放大器、数/模,模/数转换器具有更大的线性工作范围,这样才能保证系统的正常工作,否则将会导致子载波间的正交性被破坏,载波间的相互干扰严重,系统性能的恶化等不良影响。为了解决这个问题,本章基于加扰理论,提出一种简单而有效的降低OFDM 系统峰均比的方案,与以往基于加扰的方案相比,本方案复杂度低,实施简单且性能较好。第四章针对多用户系统的信道盲辨识、盲均衡问题进行了研究。首先针对信南京邮电人学博上研究生学位论文摘要道的盲辨识问题,提出了一种基于调制引入循环二阶统计量的盲信道参数辨识方法。该方法基于接收信号的循环平稳特性,利用循环频率域分离技术将各用户的循环二阶统计量进行分离,然后通过子空间算法来完成对各用户的信道参数辨识的工作。为了抑制接收信号中的干扰,我们提出了一种基于频谱相关特性的 FRESH均衡器,并推导了三种用于确定该均衡器系数的算法。仿真结果表明,该均衡器可以有效抑制多种类型的干扰,且均衡性能优于传统的均衡器。,为了确定系统的最优传输方式,通常认为收发机两端的信道满足互惠性,干扰满足对称性的假设。但在实际的应用中,由于收发两端环境的不同导致干扰对称的假设不再满足。为了消除干扰不对称对系统设计造成影响,第五章提出了一种基于事件驱动机制的闭环自适应传输方案。,可以有效提高系统的吞吐量,减小系统的中断概率。最后一章是全文研究内容的一个总结,并指出了有待进一步研究的方向。关键词:MIMO系统;OFDM系统;自适应传输;相关信道仿真;信道估计; 峰均比抑制;盲信道辨识;盲信道均衡南京邮电大学博士研究生学位论文 Abstract ABSTRACT Witll the rapid development of munication technology and the increasing demand munication,the design munication systems facesmore challenges,for example,larger systemcapacity,higher spectral efficiencyand betterquality order tosatisfy thesedemands,it isurgent tofindsome munication technologies toimprove transmission rateand link reliability with limitedspectrum recent years,MIMO、OFDM and Adaptive Transmissiontechnologies emerge,which just can satisfy thedemand of ,bination of thesetechn