MIMO-OFDM信道仿真、检测和信道估计的研究

论文摘要

多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）技术是无线移动通信领域的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。本文首先介绍了MIMO技术的研究以及应用情况,从算法原理以及各自的优势上指出了MIMO和正交频分复用（Orhogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术结合的必要性,给出了MIMO-OFDM系统模型并对其关键技术进行了说明。然后介绍了无线信道的衰落特性并总结MIMO信道建模研究现状,进一步研究了MIMO信道仿真方法。重点研究了导频符号辅助的MIMO-OFDM系统信道估计方法和垂直—贝尔实验室分层空时（Vertical Bell Labs Layered Space-Time,V-BLAST）接收检测算法,并将V-BLAST接收检测算法同Turbo编码以及MIMO-OFDM信道估计技术相结合,给出了相应的改进算法,构建MIMO-OFDM系统仿真平台,对与Turbo编码和信道估计技术相结合的V-BLAST接收算法进行了仿真比较。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和立题意义
• 1.2 MIMO技术概况
• 1.2.1 MIMO技术理论研究现状
• 1.2.2 MIMO技术的应用现状
• 1.2.3 V-BLAST技术研究应用概况
• 1.3 MIMO技术存在的问题
• 1.4 本文的主要研究内容
• 2 MIMO-OFDM系统原理及关键技术
• 2.1 MIMO原理和实现
• 2.2 OFDM原理
• 2.3 MIMO-OFDM系统原理
• 2.3.1 MIMO和OFDM系统结合的必要性
• 2.3.2 MIMO-OFDM系统模型
• 2.3.3 M1MO-OFDM的关键技术
• 2.4 本章小结
• 3 无线信道特性以及MIMO信道模型
• 3.1 概述
• 3.2 信道的衰落特性
• 3.2.1 路径损耗和阴影效应
• 3.2.2 信道色散和选择性衰落
• 3.3 MIMO信道模型
• 3.3.1 MIMO信道模型的发展
• 3.3.2 三类MIMO信道模型
• 3.4 两种SCME信道仿真实现方法的比较
• 3.5 本章小结
• 4 衰落信道下V-BLAST检测算法
• 4.1 V-BLAST系统模型
• 4.2 最大似然检测算法
• 4.3 线性检测算法
• 4.3.1 ZF检测算法
• 4.3.2 MMSE检测算法
• 4.3.3 仿真性能分析
• 4.4 非线性检测算法
• 4.4.1 非线性检测算法的原理与分类
• 4.4.2 串行干扰消除算法
• 4.4.3 串行干扰消除算法性能仿真分析
• 4.4.4 并行干扰消除算法
• 4.4.5 理想信道估计下串/并行干扰消除算法性能比较
• 4.5 迭代反馈检测算法
• 4.5.1 迭代反馈检测算法原理
• 4.5.2 迭代反馈算法仿真分析
• 4.6 本章小结
• 5 导频辅助的MIMO-OFDM信道估计技术
• 5.1 导频信号设计
• 5.1.1 OFDM信号导频形式及结构
• 5.1.2 MIMO-OFDM导频正交性设计
• 5.2 LS信道估计技术
• 5.3 LMMSE信道估计技术
• 5.4 维纳滤波器信道估计技术
• 5.5 插值算法
• 5.6 信道估计算法仿真性能比较
• 5.6.1 信道估计算法对V-BLAST硬判决检测性能影响
• 5.6.2 信道估计算法对V-BLAST软判决检测性能影响
• 5.7 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 学位论文数据集