MIMO-OFDM系统中的联合半盲均衡与解码研究

发布时间：2020-04-26 12:32

【摘要】：对高速率数据传输的急剧需求一直是多天线宽带无线通信的主要推动力。然而,许多无线信道呈现出频率选择性,这导致性能显著下降。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术已被证明在抗衰落效果方面是有效的,并且在频率选择性衰落的多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统中被广泛采用。此外,为了减少因信道时变性和随机噪声引起的检测错误,前向纠错(Forward Error Correction,FEC)码常被用于MIMO-OFDM系统中。在低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码编码的MIMO-OFDM系统中,理想接收机应该采用联合检测与解码。然而,由于符号检测通常在实数或复数域中进行,而FEC解码通常在伽罗瓦域中操作,很难获得一个统一的联合接收机框架。因此,传统的接收机通常将检测和解码分离为两个独立的模块并在二者之间进行“外信息”的迭代交换。鉴于近年来基于线性规划(Linear Programming,LP)的LDPC解码方案的进展,本文针对LDPC码编码的MIMO-OFDM传输系统,提出了一种基于统一线性规划的联合检测与解码算法。在整个LP接收机中,MIMO-OFDM均衡,导频符号和LDPC码字约束的统一有助于提高检测精度,从而提高解码性能。主要研究内容包括:其一,在无可用信道状态信息(Channel State Information,CSI)时,本文利用导频符号对系统频域子信道进行估计,扩展原检测器与解码器的局限性。其二,本文设计了合理的频域均衡器结构,并引入有限的导频符号来避免少许的全零结果和相位模糊问题,实现了MIMO-OFDM系统的联合半盲均衡与解码算法。其三,为获得更高的系统吞吐量,本文研究了高阶正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)的性能。针对所提出的16QAM映射下系统接收机的缺陷,给出了相应的解决方案。最后,通过实验仿真表明当使用少量导频时,本文提出的线性规划接收机相比现有的方案具有更好的性能。特别地,通过引入新的约束,进一步改善了采用16QAM调制的接收机的性能。
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.53

【参考文献】