MIMO DFT-S-OFDM系统中的信道估计和迭代检测译码技术研究

摘要

本文主要研究MIMO DFT-S—OFDM系统中的信道估计和迭代检测译码方法。 信道估计的精度对迭代接收机的性能影响很大。主要研究DFT-S-OFDM系统中导频辅助的信道估计方法。根据子帧结构分析导频结构和导频序列的生成方式，然后分别在单发射天线和多天线系统中研究频率选择性衰落信道下DFT-S—OFDM系统的信道估计算法：先对导频段全部子载波上的信道响应参数进行最小二乘(LS)和最小均方误差(MMSE)估计，再通过基于DFlT的过采样插值和时域插值方法得到数据段信道响应参数。由于同时估算出导频实际占用子载波和未占用子载波上的信道频域响应参数，所提出的估计算法与传统基于DFT的信道估计方法相比可以减小泄漏效应，较准确地恢复出信道时域响应参数。对信道估计参数的均方误差分析和估计方法的仿真结果表明，在低速移动环境下，基于MMSE信道估计方法的归一化均方误差(NMSE)和误码率(BER)性能接近理想信道估计方法的性能；在高速移动环境下，由于信道的相干时间变小，时域插值方法对信道响应参数的时变跟踪能力降低，所以性能略有下降，但是基于MMSE的信道估计方法较基于LS的信道估计方法仍有明显的BER性能增益。 最后,研究了空分复用和空时分组码的编码DFT-S-OFDM系统迭代检测译码方法。基于加入循环前缀后传输系统的结构特点，对空分复用编码．DFT-S—OFDM系统的数学模型进行简化，推导了基于LMMSE准则的软输入软输出检测方法，并进行块迭代的软输入软输出迭代检测译码。在多用户空时分组码的编码．DFT-S-OFDM系统中，根据空时分组码矩阵的特点，进一步简化软输入软输出检测方法。仿真结果表明，迭代检测译码接收机可以大大提高系统的误码率性能，远优于传统的非迭代接收机，同时具有较低的计算复杂度。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录，英文缩略语

声明

第1章绪论

1.1论文背景

1.2论文的主要研究内容和安排

第2章无线信道模型和MIMO DFT-S-OFDM系统

2.1 引言

2.2无线信道特性和模型

2.2.1衰落作用

2.2.2多径效应

2.2.3时变性

2.2.4衰落信道的统计模型

2.3 MIMO信道统计模型

2.4无线MIMO技术

2.4.1空时编码

2.4.2空时分层结构

2.5 OFDM技术和DFT-S-OFDM技术

2.5.1 OFDM技术

2.5.2 DFT-S-OFDM技术

2.6 MIMO DFT-S-OFDM的系统模型

2.7本章小结

第3章MIMO DFT-S-OFDM系统的信道估计方法

3.1引言

3.2导频形式

3.2.1导频结构

3.2.2导频序列

3.3 MIMO DFT-S-OFDM系统信道估计

3.3.1单发射天线DFT-S-OFDM系统中的信道估计

3.3.2多发射天线DFT-S-OFDM系统中的信道估计

3.3.3时域插值方法

3.4 MSE性能分析

3.5仿真结果

3.6本章小结

第4章MIMO DFT-S-OFDM系统的迭代检测译码技术

4.1引言

4.2 MIMO检测技术

4.3迭代接收原理

4.4空分复用编码DFT-S-OFDM的迭代检测译码方法

4.4.1空分复用编码DFT-S-OFDM系统的数学模型

4.4.2空分复用编码DFT-S-OFDM系统中基于LMMSE准则的SISO检测

4.4.3复杂度分析

4.5多用户编码STBC DFT-S-OFDM系统的迭代检测译码方法

4.5.1多用户编码STBC DFT-S-OFDM系统的数学模型

4.5.2多用户编码STBC DFT-S-OFDM的基于LMMSE准则的SISO检测

4.5.3复杂度分析

4.6仿真结果

4.7本章小结

第5章总结

5.1本文内容总结

5.2可以进一步研究的问题

致谢

参考文献