多天线多载波(MIMO-OFDM)系统的理论和关键技术研究

多天线多载波(MIMO-OFDM)系统的理论和关键技术研究

论文摘要

多输入多输出(MIMO)和正交频分复用(OFDM)技术能够更充分地利用有限的频谱资源提供可靠的宽带数据业务,成为当前的研究热点,被认为是B3G/4G以及未来宽带无线移动通信系统最有希望的物理层技术。本论文在系统分析MIMO-OFDM无线通信的基本规律和一般性思路方法的基础上,研究了MIMO-OFDM系统的信道估计、同步、干扰检测以及资源分配等若干关键技术和算法,主要工作如下: 1.系统分析了无线通信的基本原则,认为在一个资源受限的通信系统中,任何一个技术和算法都是相对的,都是优缺点并存的,我们必须用相对的、矛盾的眼光来看待物理层的各种技术和算法。提出用优势决定的折衷原则来评估、衡量各种技术的优劣势,用性能决定的折衷原则来评估、分析各种算法的优缺点。另外,从正向思路和反向思路两个方面来说明解决通信问题的思路和方法。这些基本的认识为后面章节的研究提供了理论基础,具有实际的指导意义。 2.分析了OFDM技术和MIMO技术的本质以及优缺点的关系。从整体上分析了基于MIMO-OFDM的系统链路不匹配的各种因素,研究了发送端、无线信道和接收端的联合优化。

论文目录

  • 第一章 引言
  • 1.1 MIMO-OFDM技术的特点
  • 1.1.1 OFDM技术的优缺点
  • 1.1.2 MIMO技术的优缺点
  • 1.2 MIMO-OFDM技术存在的思路和方法
  • 1.3 本论文的课题背景
  • 1.4 本论文的研究内容
  • 参考文献
  • 第二章 无线通信的基本原则
  • 2.1 优势决定的折衷原则
  • 2.1.1 编码技术
  • 2.1.2 自适应技术
  • 2.1.3 分集技术
  • 2.1.4 信号载体技术
  • 2.1.4.1 多载波 OFDM技术
  • 2.1.4.2 多天线 MIMO技术
  • 2.2 性能决定的折衷原则
  • 2.2.1 代价函数
  • 2.2.2 判决策略
  • 2.2.3 迭代思想
  • 2.2.4 鲁棒性问题
  • 2.3 影响C≠C|
  • 的链路因素
  • 2.4 解决通信问题的方法和理论
  • 2.4.1 解决问题的思路
  • 2.4.2 通信理论和工具
  • 参考文献
  • 第三章 无线衰落信道概述
  • 3.1 无线信道模型
  • 3.1.1 确定性模型
  • 3.1.2 统计性模型
  • 3.2 无线信道衰落特征
  • 3.2.1 大尺度衰落
  • 3.2.2 小尺度衰落
  • 3.3 OFDM信道模型
  • 3.4 MIMO信道模型
  • 参考文献
  • 第四章 MIMO-OFDM信道估计
  • 4.1 概述
  • 4.1.1 MIMO-OFDM信道估计的发展现状
  • 4.1.2 本章所作的工作
  • 4.2 系统结构
  • 4.2.1 算法实现的前提条件
  • 4.2.2 变量定义和系统模型
  • 4.2.3 两种前导结构
  • 4.3 统一的时频域解
  • 4.3.1 算法推导
  • 4.3.2 MSE性能分析
  • 4.3.3 复杂度分析
  • 4.4 统一的前导信号设计
  • 4.4.1 重叠前导结构
  • 4.4.2 交错前导结构
  • 4.5 仿真结果
  • 4.6 本章小结
  • 附录 A 频域信道估计的MSE理论下界
  • 附录 B 时域信道估计的MSE理论下界
  • 参考文献
  • 第五章 MIMO-OFDM同步算法
  • 5.1 综述
  • 5.1.1 SISO-OFDM同步算法的研究状况
  • 5.1.2 MIMO-OFDM同步算法的研究状况
  • 5.1.3 本章的工作
  • 5.2 定时、频率偏差的理论分析
  • 5.2.1 定时偏差对系统性能的影响
  • 5.2.2 频率偏差对系统性能的影响
  • 5.3 信道估计与同步的联合实现
  • 5.3.1 采用的帧结构
  • 5.3.2 迭代关系
  • 5.3.3 粗定时同步
  • 5.3.4 精频偏同步
  • 5.3.5 粗频偏同步
  • 5.3.6 精定时同步
  • 5.3.7 仿真结果
  • 5.4 本章小结
  • 参考文献
  • 第六章 MIMO干扰检测算法
  • 6.1 基于代价函数的干扰检测
  • 6.1.1 检测增益的理论分析
  • 6.1.2 干扰检测算法
  • 6.1.3 仿真结果
  • 6.2 Turbo编码级联干扰检测
  • 6.2.1 系统模型
  • 6.2.2 迭代译码结构
  • 6.2.3 修正的MAP算法
  • 6.2.4 外部信息及其合并选择
  • 6.2.5 仿真结果
  • 6.3 本章小结
  • 参考文献
  • 第七章 MIMO-OFDM资源分配算法
  • 7.1 概述
  • 7.1.1 MIMO-OFDM资源分配的发展现状
  • 7.1.2 本章所作的工作
  • 7.2 系统结构
  • 7.3 资源分配算法
  • 7.4 仿真结果
  • 7.5 本章小结
  • 参考文献
  • 第八章 结束语
  • 8.1 本论文的主要工作和成果总结
  • 8.2 今后研究方向
  • 参考文献
  • 缩写说明
  • 致谢
  • 攻读博士学位期间的学术成果
  • 相关论文文献

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