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《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》 2010年
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MIMO-OFDM宽带无线通信系统信道估计技术研究

王刚  
【摘要】: 正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)是实现高速数据传输的重要技术,它能够有效抵抗信道的多径衰落,且具有频谱利用率高、实现简单等一系列优点。而多天线(Multiple Input Multiple Output, MIMO)技术可以在不增加系统带宽和功率的前提下有效提高系统容量。因此,结合两者优势的MIMO-OFDM技术被普遍接受为实现下一代移动通信系统(4G, Fourth Generation)物理层的核心技术。在要求高数据传输速率,高传输质量和高移动性的4G系统中,信道估计是不可缺少的一环。因此,本论文针对MIMO-OFDM系统的信道估计问题展开研究,在几种不同的信道环境下提出了相应的解决方案。主要工作如下: 1.针对准静态信道,即CIR在一个OFDM符号内近似不变的情况下,提出一种基于时延子空间跟踪的信道估计方法。算法首先利用MIMO-OFDM系统的最优导频序列在接收端对信道进行LS估计,接着把信道时域响应分成时延与幅度两部分,利用快速数据投影算法对缓慢变化的时延子空间进行跟踪,最后将CIR向时延子空间上投影得到最终的信道估计。时延子空间跟踪信道估计显著提高了LS估计的质量。如果对于CIR快速变化的幅度部分也利用LMS等自适应算法来跟踪,则可以进一步提高信道估计的准确性。 2.在某些不便采用导频估计信道或希望提高系统带宽效率的情况下,可以考虑盲信道估计方法。本文研究了基于子空间分解法信道盲辨识的原理及可辨识条件,并推广到静态信道下的MIMO-OFDM系统中。由于MIMO-OFDM系统中用于信道盲辨识的接收信号向量自相关矩阵的维数很高,采用直接SVD分解的方法运算量太大而难以实现,我们转而提出利用子空间跟踪算法自适应的跟踪噪声子空间以降低算法复杂度。提出的FDPM算法具有线性复杂度且能够稳定和鲁棒地跟踪噪声子空间。 3.在时频双选择性快衰落信道中,为了减少需要估计的信道参数个数,我们利用基扩展模型建模时变信道,并提出了一种基于BEM的LMMSE信道估计。为了消除快时变信道中ICI对OFDM系统性能的影响,提出了一种基于块的turbo MMSE均衡算法,它在软输出线性MMSE均衡器和MAP译码器之间交换软信息,并通过多次迭代提高均衡性能。更进一步地,我们提出将信道估计也加入到迭代均衡和译码过程中,将turbo均衡器和译码器在迭代过程中产生的软数据做为辅助导频,从而更加有效地提升了信道估计的精度和系统的BER性能。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN92

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【引证文献】
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1 龚松;刘莉;;OFDM系统的信道估计与检测方法研究[J];计算机与现代化;2013年05期
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1 才华;MIMO-OFDM系统信道估计理论的研究[D];吉林大学;2010年
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1 熊维波;基于MB-OFDM超宽带信道估计算法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
【共引文献】
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1 杨全会;蒋朝晖;;无线宽带通信中的MIMO技术[J];安徽职业技术学院学报;2005年04期
2 王志杨;刘金龙;;一种基于MATLAB的瑞利信道仿真方法研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2012年03期
3 张京东;石健;胡贵军;;基于不同导频插入方式的光OFDM补偿技术[J];半导体光电;2012年01期
4 吕进文;张立军;陈常嘉;;MIMO系统中改进的天线选择算法[J];北京交通大学学报;2006年02期
5 周嗣勇;杨维;;基于V-BLAST的多载波直接序列扩频CDMA系统上行链路性能分析[J];北京交通大学学报;2007年02期
6 李滢;杨维;;OFDM调制技术在矿井巷道中的通信性能仿真分析[J];北京交通大学学报;2009年02期
7 赵团结;李永善;凌向东;李贺;;OFDM技术及其在短波通信中的应用[J];兵工自动化;2009年10期
8 杨洪涛;;多种内插算法的信道估计比较[J];北京工业职业技术学院学报;2010年04期
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1 ;Semi-orthogonal Precoder Design with Vector Quantized Channel Information Feedback[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 曹胜果;高翔;;采用压缩感知的OFDM水声信道估计[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
3 盛磊;刘家康;张玉冰;肖国军;黄宏凯;匡镜明;;VHF航空信道下OFDM系统的DSP平台搭建及性能分析[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
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5 修春娣;王京;;分布式无线通信系统的MIMO信道容量研究[A];2005年信息与通信领域博士后学术会议论文集[C];2005年
6 黄永明;杨绿溪;;采用分组线性星座预编码OFDM的分层空时传送方式及其迭代接收[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
7 江帆;王墉;杨晨阳;;时空相关信道中下行多用户MIMO系统性能研究[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
8 王墉;江帆;杨晨阳;;下行MU-MIMO与TDMA-MIMO系统性能比较[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
9 邱小静;衡伟;;基于SQN2010芯片的WiMAX基站系统设计[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
10 龚希陶;王闻今;;DFT扩展的MIMO-OFDM系统中基于导频的信道估计算法[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
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1 于波;MIMO通信系统中的天线选择与预编码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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5 吴敏;多天线通信系统中有限反馈技术研究[D];北京交通大学;2010年
6 王阶;MIMO系统中的定向干扰抑制研究[D];电子科技大学;2010年
7 郑济均;OFDM无线通信系统中几个关键问题的研究[D];电子科技大学;2010年
8 夏欣;多用户MIMO系统中的预编码及用户调度技术研究[D];电子科技大学;2010年
9 吕凌;广义协作通信若干关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
10 陈亮辉;CDMA移动通信中参数估计和数据检测[D];解放军信息工程大学;2009年
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1 雷鸣;OFDM系统自适应资源分配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
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7 梁卫敬;MIMO-OFDM系统中基于TGPS的资源分配算法[D];郑州大学;2010年
8 边峦剑;基于改进粒子群的盲源分离算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 李萌;MIMO-OFDM系统载波同步算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 宋楠;MIMO-OFDM系统的信道估计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 杜正聪;唐斌;刘立新;;粒子滤波的MIMO-OFDM空频分层检测算法[J];电子科技大学学报;2008年02期
2 白皓东;戚银城;张京席;;基于PN序列的OFDM系统信道估计方法研究[J];电脑与信息技术;2009年01期
3 张靖,黎海涛,张平;超宽带无线通信技术及发展[J];电信科学;2001年11期
4 石光明;刘丹华;高大化;刘哲;林杰;王良君;;压缩感知理论及其研究进展[J];电子学报;2009年05期
5 周风波;李丁山;;基于导频的OFDM系统信道估计算法的研究[J];舰船电子工程;2011年01期
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8 景源;殷福亮;曾硕;;基于粒子滤波的MIMO-OFDM时变信道半盲估计[J];通信学报;2007年08期
9 张先玉;刘郁林;;改进的MB-OFDM UWB信道估计算法[J];微波学报;2010年S1期
10 张先玉;刘郁林;王开;;超宽带通信压缩感知信道估计与信号检测方法[J];西安交通大学学报;2010年02期
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1 冯绍鹏;多天线OFDM无线通信系统中信道估计等问题的研究[D];北京邮电大学;2007年
2 贾敏;OFDM通信系统的信道估计及多址技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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2 周洁;基于LMMSE的OFDM系统半盲信道估计算法[D];吉林大学;2007年
3 董玥昕;基于子空间的改进STBC-MIMO-OFDM系统半盲信道估计算法[D];吉林大学;2007年
4 张璐;基于导频的OFDM系统信道估计算法研究[D];吉林大学;2009年
5 江火平;基于MB-OFDM的超宽带无线通信系统信道估计技术的研究[D];西安电子科技大学;2010年
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7 喻永华;OFDM系统信道估计的研究[D];中南大学;2010年
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1 杜宏伟;OFDM系统中信道估计导频插值算法的研究[D];长沙理工大学;2011年
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3 张宏滔;熊省军;;水声OFDM通信系统基于导频的二维信道估计方法[A];中国造船工程学会电子技术学术委员会2006学术年会论文集(下册)[C];2006年
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8 程永茂;曲晖;陈望达;潘莉莉;;OFDM系统中一种联合ICI消除方法研究[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
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2 ;瑞澜积极组织W-OFDM阵营[N];人民邮电;2002年
3 记者 沈勤誉/美国奥兰多;飞思卡尔孤军奋战OFDM联盟[N];电子资讯时报;2005年
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8 许炜;OFDM CDMA的新对手[N];中国计算机报;2001年
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10 王涛;Flash-OFDM无力撼动“3G版图”[N];通信产业报;2005年
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1 张宇;MIMO-OFDM系统信道估计与同步技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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5 才华;MIMO-OFDM系统信道估计理论的研究[D];吉林大学;2010年
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4 苗英蕊;OFDM系统增强型信道估计技术算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
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6 王文静;OFDM系统信道估计技术的研究[D];西安理工大学;2010年
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10 张辉;OFDM系统中信道估计技术的研究[D];重庆大学;2010年
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