基于导频的MIMO-OFDM系统信道估计研究

发布时间：2017-04-21 11:05

  本文关键词：基于导频的MIMO-OFDM系统信道估计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：信道估计技术一直是无线通信系统中的研究热点,准确的信道估计才能保证接收端正确解调数据,实现高性能的通信,对满足人们高速率、高质量以及多业务的通信需求具有重要意义。本文主要针对基于导频的信道估计算法以及信道估计性能改善进行研究。论文首先介绍了OFDM系统的基本原理、Jakes信道仿真模型、导频处信道估计算法和数据处的信道插值算法,并利用MATLAB仿真验证了OFDM系统不同信道估计算法和插值算法的性能。介绍了MIMO-OFDM系统模型和STBC编码,分析了多天线LS信道估计算法及其最优导频序列的性质,通过仿真验证了MIMO OFDM系统性能在不同导频插入方式下的信道估计均方误差(MSE)和系统误码率(BER)性能。基于DFT降噪算法通过截短含有噪声的信号达到滤除噪声的目的。本文在研究分析现有文献算法后,提出了两种基于DFT降噪算法的改进算法——基于均值偏移的DFT降噪算法和基于动态阈值的DFT降噪算法。基于均值偏移的DFT降噪算法是通过偏移量的选取,来滤除更多噪声,但是偏移量的选取是固定的。基于动态阈值的DFT降噪算法以马氏距离作为准则选取阈值,改进了基于均值偏移的DFT降噪算法阈值固定的缺点,阈值可以随着噪声功率的改变而改变。这两种算法克服了现有文献提出算法不能滤除更多噪声的缺点,能够通过设置阈值达到滤除更多噪声的效果。论文对这两种算法与现有算法的信道估计和系统误码率性能进行了仿真比较。仿真结果表明,这两种算法均能提高信道估计和系统误码率性能,其中基于动态阈值的DFT降噪算法性能最优。传统信道估计算法考虑的是信道是全密集型的,进行信道估计需插入较多的导频进行整个信道冲击响应的重构。为了减少导频插入提高频谱利用率,可将压缩感知技术和信道估计结合起来形成压缩感知信道估计算法。本文对基于压缩感知信道估计算法进行了研究,分析了压缩感知信道估计算法流程,并对该算法进行了仿真。仿真结果表明基于压缩感知的信道估计算法可以用较少的导频获得较好的估计性能。
【关键词】：OFDM系统 导频 基于DFT降噪算法 基于压缩感知信道估计
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 课题背景11-12
• 1.2 课题研究的目的和意义12-13
• 1.3 基于导频的信道估计算法国内外研究13-14
• 1.4 本文的主要研究内容及安排14-15
• 第2章 基于导频OFDM系统信道估计15-26
• 2.1 OFDM系统基本原理及特点15-16
• 2.2 Jakes信道模型及仿真结果16-19
• 2.3 信道估计准则及插值算法19-25
• 2.3.1 信道估计准则19-21
• 2.3.2 仿真结果与分析21-23
• 2.3.3 数据位置处插值算法23-24
• 2.3.4 仿真结果与分析24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 MIMO-OFDM系统信道估计及最优导频分析26-38
• 3.1 MIMO-OFDM系统26-30
• 3.1.1 MIMO-OFDM系统基本原理26-27
• 3.1.2 MIMO空时编码基本原理27-29
• 3.1.3 仿真结果验证29-30
• 3.2 最优导频分析30-37
• 3.2.1 多天线LS信道估计算法30-32
• 3.2.2 基于子载波位置正交设计32-33
• 3.2.3 LS准则下最优导频设计33-35
• 3.2.4 仿真结果比较分析35-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第4章 信道估计降噪算法研究38-49
• 4.1 基于DFT降噪算法38-40
• 4.2 基于均值偏移的DFT降噪算法40-44
• 4.2.1 基于均值偏移的DFT降噪算法描述40-42
• 4.2.2 仿真结果及其分析42-44
• 4.3 基于动态阈值的DFT降噪算法44-48
• 4.3.1 基于动态阈值的DFT降噪算法描述45-47
• 4.3.2 仿真结果及分析47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 基于压缩感知信道估计算法研究49-61
• 5.1 基于压缩感知的信号处理49-52
• 5.1.1 稀疏变换50
• 5.1.2 观测向量设计50-51
• 5.1.3 信号重构51-52
• 5.2 基于压缩感知信道估计算法52-60
• 5.2.1 压缩感知信道估计原理52-54
• 5.2.2 正交匹配追踪算法(OMP)及仿真分析54-58
• 5.2.3 仿真结果与分析58-60
• 5.3 本章小结60-61
• 结论与展望61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 解志斌;薛同思;田雨波;邹维辰;刘庆华;马国华;;一种稀疏增强的压缩感知MIMO-OFDM信道估计算法[J];电子与信息学报;2013年03期

2 李树涛;魏丹;;压缩传感综述[J];自动化学报;2009年11期

3 王晗;汪晋宽;;MIMO-OFDM时域信道估计中的最优导频设计算法研究[J];系统仿真学报;2009年02期

4 杨浩;桑林;;瑞利衰落信道Jakes模型的研究与性能分析[J];现代电信科技;2012年08期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 章勇;OFDM系统信道估计技术研究[D];北京邮电大学;2008年

2 罗润树;LTE下行系统中信道估计的研究及DSP实现[D];电子科技大学;2010年

  本文关键词：基于导频的MIMO-OFDM系统信道估计研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：320175