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基于LS的
MIMO
_
OFDM系统信道估计算法
的
研究
.pdf
OFDM 技术是多载波传输的一种,在时域中其多载波之间相互正交,可以
高效地利用频谱资源,另外,OFDM 通过将频率选择性衰落信道在频域内转变
成平坦信道,从而减小了多径衰落的影响;而 MIMO 技术能够在空间中产生独
立的并行信道,同时传输多路数据流,这样就有效地增加了系统的传输速率,即由 MIMO 提供的空间复用技术能够在不增加系统带宽的情况下增加频谱效率。这样,为了充分开发这两种技术的潜力,将二者结合起来,可以达到两种效果:
一种是很高的传输速率,另一种是通过分集达到很强的可靠性,从而实现在有限的频谱资源上的高速率和大容量无线传输,成为未来宽带无线通信核心技术的解决方案。
宽带无线通信系统的发射机和接收机通常工作在复杂的无线信道环境中,其
无线传输过程中有很大的不可预见性和随机性,从而导致信号的幅度、相位和频率的失真。这些问题对于 MIMO-OFDM 系统的设计提出了很大挑战。。由于
MIMO-OFDM 系统的接收信号是多个发射天线发送信号的衰落与加性噪声的线
性叠加,所以当采用通常 OFDM 系统时,对于某个特定的发射天线对,其他天
线的干扰使得信号噪声功率比常常在 0dB 以下,从而带来很大的估计误差。因此,MIMO-OFDM系统的信道估计需要综合考虑多天线与频率的正交性。
MIMO-OFDM 信道估计的方法通常可以被分为三类:基于导频的信道估计
方法,盲信道估计方法和半盲信道估计方法。本文从MIMO-OFDM系统应用的
可实现性出发,选择基于导频的信道估计方法作为论文的研究重点。这类算法性
能好,简单且易于实现,应用范围广。基于导频信道估计算法的基本原理是在发送端发送已知的训练符号,来估计信道参数。
本文把MIMO-OFDM系统下的基于最小二乘估计(LS)的信道估计算法作
为重点研究对象,并深入研究了LS算法的时频域联合估计和时域内估计的改进
算法,根据现有的信道估计算法的不足引入LS-DFT路径选择算法和LS-LMS改
进算法。这两种算法都是利用LS-DFT算法作为频域的粗估计部分,而在时域内
利用改进算法以减少运算量或精确估计。最后通过仿真实验验证改进算法的效
果,仿真实验结果表明改进算法充分利用了时变无线信道中时域和频域的相关
性,改善了信道估计的性能。
MIMO-OFDM; LS; 信道估计; 路径选择; LMS; 迭代
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