宽带无线接入系统的信道估计和信号检测技术研究

论文题目: 宽带无线接入系统的信道估计和信号检测技术研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 邢渝华

导师: 樊祥宁

关键词: 固定宽带无线接入,正交频分多址,信道估计,信号检测,插值,多天线,空时码,接收机

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 宽带无线接入技术是一项极具市场竞争力的宽带接入技术,它具有价格低廉、架设快速灵活、维护和升级费用较低等优势。随着网络业务的演进,用户迫切需要高速率、高性能,而且可相互兼容的宽带无线接入产品,由此,IEEE制定并颁布了关于固定宽带无线接入系统的802.16标准,其中的WirelessMAN-OFDMA结合了正交频分复用(OFDM)和频分多址技术,是2GHz～11GHz非视距传输的主流物理层方案。本论文就是以WirelessMAN-OFDMA规范为背景开展宽带无线环境的OFDM信道估计和检测关键技术研究。论文首先详细介绍了WirelessMAN-OFDMA标准,包括符号参数、帧结构、调制方式以及多天线的配置方案。然后,详细描述了固定宽带无线接入系统的参考信道模型,主要是信道模型中各种参数的含义。对于单入单出OFDM系统,论文分别研究了频域和时域两类信道估计方法,推导了一种时域线性最小均方误差信道估计(Linear Minimum Mean Square, LMMSE)算法,并利用矩阵变换方法大大降低了其计算复杂度而不降低其性能,而且避免了频域估计算法需要插值带来的误差。然后分析了单入单出OFDM系统的信号检测方法。对于多天线OFDM系统,论文首先给出了多天线OFDM系统的频域最小二乘(Least Square, LS)和时域最小二乘信道估计算法,时域算法的性能更好,综合考虑性能与复杂度,系统信道估计应采用时域最小二乘算法。然后,针对标准中规定的2发送天线和4发送天线配置,论文给出了相应空时码的检测算法并仿真分析了性能,同时还仿真分析了相关性信道对系统性能的影响。本文还设计了一种空时块码-卷积码级联系统的最大后验概率(Maximum A posteriori,MAP)接收机,使系统获得分集增益和编码增益,同时具有最优的误比特率性能。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 IEEE802.16-2004 标准概述

1.2.1 MAC 层简介

1.2.2 物理层简介

1.3 OFDM 技术的应用及系统特点

1.4 OFDM 系统基本原理

1.4.1 OFDM 信号原理

1.4.2 OFDM 基带系统模型

1.4.3 OFDMA 模式

1.5 论文的主要内容及其安排

第二章 802.16 标准 OFDMA 物理层

2.1 OFDMA 符号基本参数定义

2.1.1 子载波类型

2.1.2 符号参数

2.2 OFDMA 帧结构

2.2.1 前导码

2.2.2 帧控制头（FCH）和下行映射（DL-MAP）

2.2.3 下行子信道部分使用（DL-PUSC）

2.2.4 下行子信道全部使用（DL-FUSC）

2.2.5 上行子信道部分使用（UL-PUSC）

2.3 调制

2.3.1 调制伪随机序列

2.3.2 数据调制

2.3.3 导频调制

2.3.4 前导码调制

2.4 发送分集

2.4.1 两天线分集

2.4.2 四天线分集

第三章 固定宽带无线接入信道

3.1 多径时延扩展

3.2 衰落分布

3.3 多普勒谱

3.4 天线相关性

3.5 SUI 信道模型

第四章 WirelessMAN-OFDMA 系统 SISO 信道估计和信号检测

4.1 WirelessMAN-OFDMA 系统配置

4.2 导频模式

4.3 频域信道估计

4.3.1 最小二乘算法（LS）

4.3.2 线性最小均方误差算法（LMMSE）

4.3.3 分段线性插值

4.3.4 三次样条插值

4.3.5 频域估计-插值联合LMMSE 算法

4.4 时域信道估计

4.4.1 简化方法一

4.4.2 简化方法二

4.5 SISO-OFDM 的信号检测

4.6 仿真结果及分析

4.7 本章小结

第五章 WirelessMAN-OFDMA 系统 MIMO 信道估计和信号检测

5.1 MIMO-OFDM 系统概述

5.2 MIMO-OFDM 信道估计

5.2.1 WirelessMAN-OFDMA 的MIMO 导频模式

5.2.2 MIMO-OFDM 频域信道估计

5.2.3 MIMO-OFDM 时域信道估计

5.3 MIMO-OFDM 信号检测

5.3.1 空时块码的信号检测

5.3.2 空间复用方式空时码的信号检测

5.3.3 四天线分集中B 方式的空时码检测

5.4 空时块码与卷积码的级联系统及其接收机

5.4.1 卷积码编码器

5.4.2 交织器与解交织器

5.4.3 级联最大后验概率（MAP）接收机的设计

5.5 仿真结果及分析

5.6 本章小结

第六章 结论

6.1 全文总结

6.2 对下一步工作的建议

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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