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MIMO-OFDM同步的干扰分析及实现

乐东坡  
【摘要】:人类对高质量通信的需求不断促使通信技术进步。无线通信技术发展至今,宽带和移动性成为业务发展的两大主线。3G、WLAN、WiMAX等在各自发展的基础上最终将走向融合。在物理层技术层面上,具有高频谱效率和功率效率,并能适应环境和业务变化的技术成为研究的热点。MIMO-OFDM技术结合了MIMO(多输入多输出)和OFDM(正交频分复用)各自优势,将成为下一代无线通信系统的重要选择。 本文主要研究宽带移动情况下的MIMO无线信道和突发模式下的MIMO-OFDM同步。熟悉无线信道的特性是进行接收机算法有效设计的前提。目前存在不少信道建模方面的文献,但其中对同时具有宽带和移动特性的MIMO信道论述还不多。本文分别给出该种情况下信道系数的离散时间和角度域表示,并分析了离散时间信道系数的统计特性,包括幅度相位分布、空间相关性、时间相关性等,一些结果有别于教科书上的传统内容。同步作为接收机信号处理过程的第一步,对数据解调至关重要,而OFDM系统出于维持各子载波正交性的需要,对同步误差尤其敏感。本文在详细分析各种同步误差对OFDM系统的影响基础之上,对用于突发模式下工作的MIMO-OFDM系统常用同步算法,包括定时粗估计(帧检测)、载波频偏粗估计(小数频偏)、载波频偏细估计(整数频偏)、定时细估计、采样频偏纠正和残余相位跟踪等,一一做了分析和性能仿真。大部分算法基于SISO(单输入单输出)向MIMO的推广并做了适当改动以适用于文中采用的系统结构。


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