發(fā)布時(shí)間：2018-09-17 11:28

【摘要】：隨著無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展,人們對(duì)無(wú)線(xiàn)通信需求的急劇增加使得高頻譜利用率、高數(shù)據(jù)傳輸速率和系統(tǒng)容量成為人們追求的目標(biāo),正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)和多輸入多輸出MIMO技術(shù)的引入能夠很好地解決這幾大問(wèn)題。但是在解決這些問(wèn)題的同時(shí),這兩種技術(shù)也帶來(lái)了相應(yīng)的問(wèn)題。和單載波系統(tǒng)相比,OFDM系統(tǒng)對(duì)載波頻率偏移很敏感,由載波頻率偏移帶來(lái)的子載波間干擾ICI會(huì)導(dǎo)致OFDM系統(tǒng)性能急劇下降,所以,頻率同步對(duì)OFDM系統(tǒng)至關(guān)重要。同時(shí),由于無(wú)線(xiàn)通信中存在信道的多徑延遲和多普勒擴(kuò)展效應(yīng),要在接收端恢復(fù)出數(shù)據(jù)信號(hào),信道估計(jì)很重要,特別是隨著高鐵的發(fā)展,快時(shí)變條件下的信道估計(jì)技術(shù)更是關(guān)鍵。本文的主要工作是在分析已有快時(shí)變MIMO OFDM系統(tǒng)頻偏和信道聯(lián)合估計(jì)算法的基礎(chǔ)上,對(duì)已有的算法進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)以改善頻偏和信道估計(jì)性能。 論文首先介紹了MIMO和OFDM技術(shù)的基本原理,并從理論上分析了頻率偏移對(duì)MIMO OFDM系統(tǒng)的影響,同時(shí)指出了快時(shí)變條件下信道估計(jì)遇到的不可解問(wèn)題以及解決這個(gè)問(wèn)題所采用的方法——基擴(kuò)展模型(BEM)。為了說(shuō)明頻偏和信道聯(lián)合估計(jì)的重要性,論文仿真驗(yàn)證了頻偏對(duì)信道估計(jì)性能的影響,說(shuō)明了從改進(jìn)頻偏入手改進(jìn)信道估計(jì)的頻偏與信道聯(lián)合估計(jì)的基本思路。接著,論文分別從基于BEM的時(shí)域和頻域接收信號(hào)模型研究并分析了包括最大似然算法、貝葉斯算法、擴(kuò)展卡爾曼濾波算法和EM算法等快時(shí)變MIMO OFDM系統(tǒng)條件下的頻偏和信道聯(lián)合估計(jì)算法,并給出了相應(yīng)的理論界。論文在已有模型的基礎(chǔ)上,分析了適用于快時(shí)變MIMO OFDM系統(tǒng)的頻偏和信道聯(lián)合估計(jì)方案。聯(lián)合利用導(dǎo)頻方案能夠改善頻偏和信道估計(jì)性能,并且隨著聯(lián)合利用導(dǎo)頻數(shù)目的增加,頻偏和信道估計(jì)性能越好�；谛拚郎y(cè)量信號(hào)的頻偏和信道聯(lián)合估計(jì)方案從修訂測(cè)量信號(hào)入手,改變了傳統(tǒng)最大似然估計(jì)算法中的測(cè)量信號(hào),仿真表明該方案的頻偏和信道估計(jì)性能與傳統(tǒng)的最大似然頻偏和信道估計(jì)性能相當(dāng),如果能與基于聯(lián)合導(dǎo)頻的估計(jì)方案聯(lián)合運(yùn)用則有望獲得另一種改進(jìn)的聯(lián)合估計(jì)技術(shù)方案。時(shí)域頻偏估計(jì)結(jié)合卡爾曼濾波估計(jì)信道方案采用時(shí)域模型估計(jì)頻偏,采用頻域模型估計(jì)信道,兩者的結(jié)合能得到很好的頻偏估計(jì)性能,進(jìn)而得到更好的信道估計(jì)性能。 論文最后是對(duì)快時(shí)變信道條件下MIMO OFDM系統(tǒng)多頻偏和信道聯(lián)合估計(jì)算法的研究。論文在簡(jiǎn)述已有的多頻偏估計(jì)算法的基礎(chǔ)上,仿真驗(yàn)證了滿(mǎn)足快時(shí)變條件下的基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的多頻偏和信道聯(lián)合估計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上,論文提出了采用聯(lián)合導(dǎo)頻的方法進(jìn)行擴(kuò)展卡爾曼濾波聯(lián)合估計(jì)頻偏和信道,仿真結(jié)果表明,基于聯(lián)合導(dǎo)頻的擴(kuò)展卡爾曼濾波可以有效提升多頻偏和信道的聯(lián)合估計(jì)性能。
[Abstract]:The introduction of orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and multiple input and multiple output (MIMO) technologies can solve these problems well. Firstly, the basic principle of MIMO and OFDM technology is introduced, and the influence of frequency offset on MIMO OFDM system is analyzed theoretically. Based on the existing models, this paper analyzes the joint estimation scheme of frequency offset and channel for fast time-varying MIMO OFDM systems. In the end of this paper, the multi-frequency offset and joint channel estimation algorithms for MIMO OFDM systems with fast time-varying channels are studied. Extended Kalman filter based on joint pilot can effectively improve the performance of multi-frequency offset and channel joint estimation.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TN919.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 曾召華;朱華偉;;TDD-LTE下行高速移動(dòng)場(chǎng)景中的頻偏估計(jì)方法[J];電視技術(shù);2012年19期

2 倪浩;任光亮;白云;常義林;;LTE上行鏈路高速鐵路應(yīng)用場(chǎng)景中的頻偏估計(jì)方法[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2010年09期

3 韓凌云;;MIMO—OFDM系統(tǒng)同步技術(shù)分析[J];中國(guó)新通信;2009年11期

4 李丹;柯峰;;一種基于基擴(kuò)展模型的OFDM頻域快時(shí)變信道估計(jì)方法[J];信號(hào)處理;2012年02期

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本文編號(hào)：2245739