MIMO-OFDM系统信道估计和自适应调制算法的研究

论文摘要

信道状态信息对OFDM相干检测和MIMO-OFDM的空时解码来说是必须的,同时它也是闭环系统发送机端所须的先验信息。因而,特别是对于MIMO-OFDM系统信道估计非常重要,其准确性直接影响着系统的整体性能。另一方面,对于MIMO-OFDM系统来说,自适应调制技术可以提高系统的数据传输率、频谱效率以及传输的可靠性。本文研究了OFDM系统、MIMO系统和MIMO-OFDM系统无线通信系统的信道估计技术以及MIMO-OFDM系统的自适应调制技术。首先,针对OFDM系统信道估计问题,提出了一种基于SVD分解的LRMMSE信道估计算法。通过仿真和分析得出线性最小均方误差（LMMSE）与低秩LRMMSE性能基本相同,当SNR升高之后LMMSE的性能要好于LRMMSE。但从估计算法的复杂度和性能折中考虑,得出利用LRMMSE信道估计算法与MMSE算法区别不是太大,而且LRMMSE的算法复杂度大大降低。其次,针对单用户MIMO-OFDM的自适应调制问题,在已知信道状态和满足固定速率以及给定误比特率的约束下以最小化发射功率为目的,提出一种基于预编码设计的低复杂度的自适应方案。该方案中以当前广泛使用的Chow算法和Campello算法为基础,对初始比特和功率分配进行了变步长加载的改进,从而得出一种改进的自适应比特加载算法。仿真结果表明,该算法在保证系统的BER性能同时,使得系统的计算复杂度和调制时间均有所减少。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的及研究意义
• 1.2 相关技术研究现状
• 1.2.1 MIMO-OFDM系统信道估计技术研究现状
• 1.2.2 MIMO-OFDM系统自适应调制技术研究现状
• 1.3 主要研究内容及章节安排
• 第2章 MIMO-OFDM系统
• 2.1 OFDM系统
• 2.1.1 OFDM的关键技术
• 2.1.2 OFDM的优点与缺陷
• 2.2 MIMO系统
• 2.3 MIMO-OFDM系统
• 2.3.1 MIMO-OFDM系统结构
• 2.3.2 MIMO-OFDM系统关键技术
• 2.4 本章小结
• 第3章 MIMO-OFDM信道估计和自适应调制
• 3.1 MIMO-OFDM系统信道估计
• 3.1.1 OFDM系统信道估计
• 3.1.2 MIMO-OFDM信道估计
• 3.2 MIMO-OFDM自适应调制技术
• 3.2.1 OFDM自适应调制技术
• 3.2.2 MIMO-OFDM自适应调制技术
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于位加载的MIMO-OFDM自适应调制改进算法
• 4.1 MIMO-OFDM系统的自适应调调制算法
• 4.1.1 信道模型和信道估计技术
• 4.1.2 MIMO-OFDM系统分析
• 4.1.3 常规的自适应算法
• 4.2 基于位加载算法的MIMO-OFDM自适应调制算法
• 4.3 本章小结
• 第5章 实验仿真与结果分析
• 5.1 OFDM系统信道估计仿真
• 5.1.1 OFDM系统参数的设置
• 5.1.2 OFDM系统LS信道估计算法仿真
• 5.1.3 OFDM系统信道MMSE和LS估计算法性能比较
• 5.2 MIMO-OFDM系统信道估计技术性能分析
• 5.3 MIMO-OFDM系统自适应调制技术性能分析
• 5.4 MIMO-OFDM改进自适应算法性能分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历