基于判决反馈的MIMO-OFDM系统信道估计方法研究

摘要

本文首先研究了一种利用可靠判决符号的OFDM系统信道估计方法，分析并仿真了算法的性能，指出了算法的一些不足。在此基础上，提出一种改进算法，综合考虑子载波信道增益和子载波位置，选取特定子载波上的判决符号作为反馈符号，分析和仿真表明新算法具有更好的估计性能。本文随后将OFDM系统基于判决反馈的信道估计算法应用到MIMO-OFDM系统，对发射符号进行正交空时编码以保证可以有效的利用反馈数据符号进行信道估计，分析和仿真了数据符号采用PSK调制和QAM调制时算法的估计性能。 随后，本文对闭环MIMO-OFDM系统的信道估计进行了研究。研究了一种约束最大似然信道SVD估计算法，算法直接估计出信道矩阵的左右奇异矩阵和奇异值，仿真结果表明，该信道估计方法可以获得良好的信道估计性能，但是该算法需要大量的训练符号。本文随后研究了一种利用判决反馈的半盲SVD信道估计算法，该算法仅需要极少量的训练符号，然后利用判决反馈进行信道估计，然而判决错误的存在影响了算法的性能。对此，本文提出了一种改进的方法，利用接收信号的二阶统计量，直接估计出信道矩阵的左奇异矩阵，再通过迭代估计出右奇异矩阵和奇异值，减小了判决符号的错误对迭代估计的影响，提高了估计精度。仿真结果显示，改进的方法具有更好的估计性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2本文研究的主要内容和意义

1.3本文的组织结构

第二章无线信道特性与MIMO-OFDM原理

2.1大尺度衰落、中等尺度衰落和小尺度衰落

2.2无线信道的选择性衰落

2.2.1多径时延与频率选择性衰落

2.2.2多普勒频移与时间选择性衰落

2.2.3空间选择性衰落

2.3无线信道的包络统计特性

2.3.1 Rayleigh分布

2.3.2 Ricean分布

2.3.3 Nakagami分布

2.4无线衰落信道模型

2.4.1抽头延迟线模型

2.4.2 Jakes模型

2.5 MIMO-OFDM系统原理

2.5.1 OFDM系统基本原理

2.5.2 MIMO系统基本原理

2.6本章小结

第三章基于判决反馈的OFDM系统信道估计

3.1 OFDM系统信道估计算法简介

3.1.1 LS信道估计

3.1.2 ML信道估计

3.1.3 MAP信道估计

3.2利用可靠判决符号的OFDM系统信道估计算法

3.2.1算法描述

3.2.2性能分析

3.2.3仿真结果

3.3改进算法

3.3.1算法描述

3.3.2性能分析

3.3.3仿真结果

3.4本章小结

第四章基于判决反馈的MIMO-OFDM系统信道估计

4.1开环MIMO-OFDM系统信道估计

4.1.1算法描述

4.1.2性能分析

4.1.3仿真结果

4.2闭环MIMO-OFDM系统信道SVD估计

4.2.1约束最大似然准则

4.2.2约束最大似然信道SVD估计

4.2.3基于判决反馈的信道SVD估计

4.2.4改进的基于判决反馈的信道SVD估计

4.3本章小结

第五章总结与展望

5.1本文总结

5.2未来工作展望

致谢

参考文献