MIMO系统中信道估计与均衡技术研究.pdf

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中国科学技术大学硕士学位论文MIMO系统中信道估计与均衡技术研究姓名：

周亮申请学位级别：

硕士专业：

通信与信息系统指导教师：

邱玲20050501MIMO系统中信道估计J均衡挫术10Dt摘要摘要术米移动通信的应削中，对通信速率有更高的要求，多输入多输出（MIMO）天线技术能显著提高系统容量和无线传输链路质鼙1住移动通信领域受到J泛的关注。

近儿年，垂直一贝尔实验宝分层空时（V-BLASr：

VeltiCalBeI!

labLayeredSpaceTime）系统闪其简单的实现结构雨l高频谱利州率而成为移动通信系统研究的热点。

1。

这些研究结果都是基丁窄带平坦衰落信道的。

然而，对F一代需要高速数据传输的宽带系统，频率选择性衰落信道会引起符号间干扰，导致系统误符号率（SER）性能F降，并影响传输数据速率的上限。

因此，需要研究频率选择性衰落环境中的BLAST空时接收方法。

本文主要研究了V-BLAST系统一F的信道估计及均衡技术，尤其是频率选择性衰落一F白适应均衡算法。

在总结了准静态信道。

F的信道估计以及干扰对消及判决反馈均衡算法的基础上，进一步提出在时变信道下，将信道估计与均衡技术结合在一起，利用自适应滤波原理峨”j，实现自适应地跟踪信道变化和均衡。

并且利州准静态信道下干扰对消的想法，将干扰对消引入到自适应均衡算法中，提出了一种新的白适应干扰对消判决反馈均衡算法。

本文提出的方法在消除已检测山的子流的干扰时，不需要先估计信道参数矩阵再计算干扰对消系数，而是将干扰对消系数等效为加长的判决反馈均衡器中的新增参数，使之能根据输入数据自适应的变化以跟踪时变信道。

仿真结果表明，本文提出的方法在频率选择性时变信道中，可以肯省训练序列的开销，并且，与不带干扰对消的自适应判决反馈均衡方法相比，可以提高MIMO通信系统的SER性能。

关键字：

多入多山系统（MMO），信遵估计。

信道均衡，干扰对消，白适应滤波，判决反馈MIMO系统中信道估计1均衡技术研笕AbstractAbstractRecentinformationtheoryresultshaveshownthatMIMOCOITImuuicationsystemCallobvionslyimprovethespectralefficiencylllandtransmissionperformance哆Toexploitthispotential，avalietyoftechoiqueshavebeeninvesngated，includingVerticalBellLabLayeredSpace-Time（q-BLAST）architecture“TheseworksarealbasedonfilellalrowbandfiatfadingchannelsHowever，iilqlwidebandsystemofhighspeeddatatransmission，thefrequencyselectivechannelswillcausetheinter-symbolinterference（ISI），degradethesymbolerrorrale（SER）performance,andinfluencethedatatransmissionspeedSoitisnecessarytoresearchtheBLASTreceivetechniqueinfrequencyselectivefadingchannelInthispapenwediscussthechannellestimationtechniqueandequalizationtechniqueinV-BLASTsystem，especiallytheequalizationalgorithminfrequencyselectivechannelsBasedonthestudvofchannelestimationandinterferencecancellationdecisionfeedbackequalizationalgorithm，weproposedanoveladaptiveinterferencecance,lationdecisionfeedbackequalizationalgorithmbasedonadaptivefiltertheoryThealgorithmproposedherechangesthegeneraladaptiveequalizerforeachsubstreamtoaInewlongereqaalizerandtheadditionalCOefflcientsofthenewequalizercorrespondtotheTCfactorsThesimulationresultsshowthatourRLS-1CDFEalgorithmcanadaptivelytrackthechannelvariationandprovidethebettersymboIErrorRate（SER）performance；Keywords：

MIMOsystem，channelestimationequalization，interferenceCancellation；decisionfeedback，adaptivefilter：

p旧=f学技术人学顺I学位沧迁4MIMO系绩中信道估计J均衡技术研究第1希绪论第1章绪论本章：

J奇简要同顾移动通信技术的发展历程，艉望米米技术|=|）发展趋势，透过这一发展过拌。

分析揭示未来移动通信中无线传输技术所面临的挑战，提出本课题的主要研究任务平意义，同时给出本文的土要T作及内容安排。

11历史与背景移动通信属予无线通信的范畴是一种特殊的无线通信，其特别之处在丁：

第一，传输链路中存在以电磁波为载体的空中接口这一重要环即所谓的无线连接；第二二，允许用户终端在某一电磁波覆盖范同之内不闻断通信并到处移动，也就是动中通。

以上两个特点决定了它特有的应用价值和特殊的技术难度。

这里首先简要同顾一下移动通信的发展历史，由此碗视现代移动通信飞跃发展的历程。

1II移动通信的发展历史甲期的无线通信得益于电磁波理论和电报电话技术，提供点对点无线电话（radiote】ephone）和无线电报（radjoteIegraph）传输业务，用现在的眼光看它是一种较为简单的模拟无线通信技术。

后米，人们将无线通信技术应用到交通运输行业，实现航行中的传播与基地台、执行任务的警车与警察局、行进中的火币与铁路午站之间的无线调度或电报电话公众业务等，这才是真止意义上的移动通信。

这一阶段主要克服两人技术问题：

载波的多酱勒频移补偿和发动机电火花产生的电磁干扰抑制。

在很长一段时间内，除了越洋电报等邮政业务以外，无线通信只存在丁交通、公兆安全、军事通信等专业性极强的庶j=f领域。

移动通信能够人规模的成为公众业务要!

_i_1功丁蜂窝移动通信概念的提山，蜂窝投术是移动通信发展的重人突破，它的频率复川技术有效的解决了在有限的无线频段内人幅度提高系统容茴的问题，使得为人___|密集fn城区提供充足的移动L乜活业务成为现实。

第-fE蜂窝移动通信系统（】G）是基：

模拟通信披术的，模拟阔频（FM）加上频分多址接入（FDMA）是它的技术要点。

第一代蜂窝移动通信系统存在彩吲利州率低、保密性苇、终端体积人等缺点。

随着数字信号处理与人规模集成I也路技术的k足发胜，移动通信技-术很快的进八数字化，它在必键的空中接口甥：

1上采川J。

一系列的数宁瞄号处删技术，其一f-包括信源压缩编码、数芋加密、信道编码、数字调制臂=此外，在多址山。

一，采J了更肌I哭活、高效的时分多址（TDMA）和吗分多址垃A（CDMA）技术：

侄业务1除J移动Lb衙外还支持最人述率_jMIMO系统中信道估计。

均衡投术研究第l章绪论超过96Kbp的窄带数据传输。

目前，廿界L市场份额lll主导地忙的就是具有上述特点的数字蜂窝移动通信系统，即通常所兑的第：

代移动通信系统（2G）随着计算机的人量麻干网络技术的不断进步，数据传输业务住现代通信业务中的比例逐年上升。

移动电话的便利使人们对无线数据传输产生自然而然的蝴盼，以至丁人们甲己勾勒山个人通信t、PersonalCommunication）的美蚶前景。

作为一个近州目标，第二代移动通信13G1及其所提供的多媒体业务即将走入人们的生活。

国际电联OTU）对第二代移动通信系统的总体要求都体现在IMT2000上，概括地讲，有以下特点：

-0删更高的频段（2GHz）,II更大的带宽（5MHz）；支持更高速率的多媒体业务：

话音、数据传输、无线互联网接入、运动图像传输等：

支持更高速率的数据传输；室内2Mbps、室外步行384Kbps、室外高速移动144Kbps；与第二代移动