文档介绍：东南大学
博士学位论文
无线MIMO通信系统信道估计与信号检测理论方法研究
姓名:王海明
申请学位级别:博士
专业:通信与信息系统
指导教师:尤肖虎
20090301
摘要为适应未来发展的需要,移动通信系统要求能够支持高达每秒数百兆甚至千兆比特的高速分组数据传输。在频率资源日趋紧张的情况下,采用多天线发送和多天线接收的多入多出无线传输技术,充分挖掘利用空间资源,最大限度地提高频谱利用率和功率效率,成为未来移动通信研究的关键所在。正交频分复用和正交频分多址接入际跤捎谄浜芮康目苟嗑赌芰Α⒓虻ヒ仔械目焖俑道镆侗浠唬速反傅里叶变换/迪旨耙子诓捎肕际酰玫焦惴旱难芯坑胗τ谩但是,和嬖诜寰雀摺⑵灯舾械牡热钡隳延诼阋贫ㄆ毡樾枰5高功率效率。单载波分块传输和单载波频分多址接入瓼技术同样具备和挠诺悖⑶冶3至朔⑺,针对无线通信系统信道估计与信号检测理论方法开展研究。首先,本文研究了时变频率选择性信道环境中系统的低复杂度信道估计。,提出了一种采用双边导频段的低开销时隙结构,双边导频段由理想周期自相关ゲ剐蛄泄乖斓玫剑煌⑺吞煜叩牡计稻弑赶嘁普惶匦裕并且具有恒模低峰均比特点。采用这种时隙结构和相移正交导频,可获得最小均方误差意义上的最优最小二乘估计。基于ゲ剐蛄械奶厥馍墒胶脱环矩阵的性质,本文提出了一种称为快速周期喙母咝е芷谙喙厮法。随之,根据低导频开销的时隙结构和算法,得到了两种快速估计信道冲激响应的格形峁梗创蠰和并行峁埂T谑北淦德恃≡裥运ヂ信道环境中,。紧接着,,提出了一种采用双边梳状导频的低开销时隙结构和时域信道估计瓹方案,双边导频段也由ゲ剐蛄泄乖於谩2煌⑺吞煜叩乃ū叩计刀渭扔邢嘁普挥钟行蛄姓恍灾省这个信道估计方案可以获得意义上的最优估计性能。进一步地,根据互补序列的特殊生成式和循环矩阵的性质,将上述的推广到左循环移位的甃陀已芬莆坏腇.,用来实现相移正交和序列正交导频的周期相关。,提出了一种在时域中高效实现信道估计的对东南大学博士学位论文
称峁埂6员炔捎肅序列的频域信道估计瓹方案,利用这种结构后,.的计算复杂度可以显著降低。通过仿真,。仿真结果表明,在高速信道中,对于信道估计均方误差和平均误码率琓瓹都具有优势。随后,,提出了一种低峰均比且同时获得发送分集与空分复用增益的块级空时分组码甋。结合集中式与分布式子载波映射的特点,为空频分组码设计了部分分布式釉夭ㄓ成洹在线性准则下,。通过仿真,对比了不同码的平均蚉阅堋仿真结果表明,在中低速信道中,⑶。进一步,根据多元统计理论,@谜庑┍ü员菷输出信号的肫骄阅艿姆抡婧头治鼋峁橹ち薙瓼低矲的性能分析方法。此外,理论分析和仿真结果证明了—系统的平均阅苊飨杂庞贠系统。在上述研究工作基础上,我们开发了无线通信实验系统,进行关键技术验证。实验系统采用前述的多项技术,如体制、无线帧结构、导频结构、信道估计、空时发送方案和空时检测方案等。该实验系统具有低峰均比、低复杂度均衡、易于结合技术等优点。实验系统中的基带信号处理平台采用现场可编程门阵列、数字信号处理器胫鞔淼ピ等相结合的软件无线电架构。实验系统支持多种无线互联网业务应用,包括文件传输、视频会议和视频点播等。本文给出了在室内环境中的多种测试结果,如信道冲激响应、空时联合检测器输出信号星座图以及误块率等。实测结果表明频谱利用率超过疕关键词:无线通信;多入多出系统;单载波分块传输;单载波频分多址接入;信道估计;信号检测;频域均衡;性能分析;
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