多载波通信系统的同步与信道估计技术研究

论文摘要

无线多载波MIMO-OFDM是新一代无线通信系统的首选技术。同步和信道估计是无线多载波系统的关键技术。本文通过大量的仿真,研究了多载波系统中基于训练序列的同步和信道估计技术。在同步估计方面,本文在研究多载波系统中基于序列正交和时间正交的经典训练符号设计及其同步算法的基础上,提出一种新的训练符号设计及其同步新算法。新算法首先设计一个新的CAZAC训练符号,然后利用该训练符合进行时间和频率同步,新算法提高了估计性能。在同步跟踪方面,本文在研究现有的导频辅助的剩余载波频偏估计算法的基础上,提出了一种改进算法。导频辅助的剩余载波频偏估计迭代估计新算法,提高了估计的性能。在信道估计方面,本文分析并仿真了现有的LS时域、LS频域和基于STBC训练模式的信道估计算法,并在此基础上提出一种基于时域相关的信道估计算法。该算法首先设计一个基于CAZAC序列的训练符号,然后对不同天线上训练序列进行循环移位,最后利用CAZAC序列的移位正交性,通过接收数据与本地序列时域相关的方法估计信道信息,提高了估计性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 多载波技术概述
• 1.1.1 OFDM技术概述
• 1.1.2 MIMO技术概述
• 1.1.3 MIMO和OFDM技术的结合
• 1.2 论文的研究背景
• 1.3 论文的主要研究内容
• 1.3.1 训练符号的设计及同步估计方法的研究
• 1.3.2 OFDM系统剩余载波频偏同步跟踪算法的研究
• 1.3.3 基于训练符号的信道估计方法的研究
• 1.4 论文的章节安排
• 第二章 多载波系统原理与关键技术
• 2.1 多载波系统原理
• 2.1.1 OFDM基本原理
• 2.1.2 MIMO基本原理
• 2.1.3 多载波MIMO-OFDM系统模型
• 2.2 多载波系统中的关键技术
• 2.2.1 同步
• 2.2.2 信道估计
• 2.2.3 峰均比抑制
• 2.3 本章小结
• 第三章 多载波系统中的同步技术
• 3.1 多载波同步技术概述
• 3.2 序列正交的训练符号设计及相应的同步估计方法
• 3.2.1 M-S算法
• 3.2.2 Schenk算法
• 3.2.3 算法分析
• 3.3 时间正交的前导符号设计及相应的同步估计方法
• 3.3.1 Zelst算法
• 3.3.2 算法分析
• 3.4 新的训练符号设计及其同步算法
• 3.4.1 训练符号设计
• 3.4.2 同步算法
• 3.4.3 算法分析与仿真
• 3.5 本章小结
• 第四章 多载波系统中剩余同步误差的估计与跟踪
• 4.1 具有剩余载波频偏的多载波系统接收信号模型
• 4.2 导频辅助的剩余载波频偏估计算法
• 4.3 剩余载波频偏的迭代估计新算法
• 4.3.1 剩余载波频偏的迭代估计算法
• 4.3.2 新算法仿真结果及比较
• 4.4 本章小结
• 第五章 多载波系统中的信道估计
• 5.1 多载波信道估计概述
• 5.2 LS时域信道估计算法
• 5.2.1 基本算法
• 5.2.2 简化算法
• 5.2.3 最佳训练序列设计
• 5.2.4 性能分析
• 5.2.5 算法仿真
• 5.3 LS频域信道估计算法
• 5.3.1 算法描述
• 5.3.2 算法分析与仿真
• 5.4 基于STBC训练模式的信道估计算法
• 5.4.1 算法描述
• 5.4.2 算法分析与仿真
• 5.5 新的基于时域相关的信道估计算法
• 5.5.1 训练符号设计
• 5.5.2 算法描述
• 5.5.3 算法分析与仿真
• 5.6 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果