MIMO广播无线信道中频率预均衡的研究

论文摘要

在无线通信下行链路中，多天线技术受到广泛青睐。在频率选择性衰落信道中，MIMO-OFDM不但可以提高频谱效率，成倍地提高系统容量，还可以对抗频率选择性衰落和符号间干扰。单载波频域均衡和OFDM相比具有更小的峰均比，并对载波频偏没那么敏感。另外，相对于接收端的均衡技术，频率预均衡并没有带来干扰噪声的增加，并且继承了在恶劣多径环境中相对低复杂度和错误概率较小的特性。针对MIMO下行传输系统，本文研究了两类频域预均衡技术：传统的线性频域预均衡和非线性频域预均衡，其中非线性频域预均衡包括“脏纸”编码、串行TH预编码以及并行TH预编码频域预均衡。首先，基于最小均方误差准则对各种频域预均衡技术进行详细的算法描述；其次，对各算法进行性能分析，尤其考虑了串行TH预编码频域预均衡技术中各种不同的排序算法对整体算法的影响；最后，对各种算法进行仿真。仿真结果表明：1在串行TH预编码频域预均衡方案中，随机序列算法和最优序列算法的性能近似；2)串行TH预编码频域预均衡算法的相比于并行TH预编码频域预均衡算法有更好的性能；3)TH预编码的频域预均衡技术相对于线性频率预均衡和传统的DPC-FDPE能够获得更好的系统性能;4)信道预测可以有效的提高频域预均衡系统的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 移动通信的发展
• 1.2 研究背景
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 MIMO-OFDM和FDPE的基本理论
• 2.1 无线传播环境
• 2.1.1 大尺度衰落
• 2.1.2 小尺度衰落
• 2.1.3 无线信道的线性时变系统
• 2.2 MIMO和OFDM基本理论
• 2.2.1 MIMO系统
• 2.2.2 MIMO系统模型
• 2.2.3 MIMO系统容量
• 2.2.4 OFDM系统模型
• 2.2.5 OFDM技术的应用
• 2.3 MIMO-OFDM系统和FDPE
• 2.3.1 MIMO-OFDM系统
• 2.3.2 单载波频域均衡
• 2.3.3 FDPE技术
• 第三章 传统的线性FDPE算法
• 3.1 线性FDPE系统模型
• 3.2 系统算法描述
• 3.3 系统性能分析
• 3.3.1 错误概率分析
• 3.3.2 信道估计
• 3.3.3 系统复杂度计算
• 3.4 系统仿真
• 3.4.1 仿真环境
• 3.4.2 仿真结果及分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 非线性FDPE算法
• 4.1 TH预编码
• 4.1.1 预编码技术简介
• 4.1.2 预编码器结构
• 4.1.3 多用户TH预编码
• 4.2 非线性FDPE系统模型
• 4.3 系统算法描述
• 4.4 系统性能分析
• 4.4.1 二元结构
• 4.4.2 错误概率分析
• 4.4.3 信道估计
• 4.4.4 排序算法分析
• 4.5 系统仿真
• 4.5.1 仿真环境
• 4.5.2 仿真结果及分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献