论文部分内容阅读
本文阐述了MIMO技术、OFDM调制技术、无线衰落信道的特性和多种信道模型,主要研究信道状态信息的获取技术,对基于导频的信道估计和信道插值,以及基于子空间半盲估计方法进行了理论研究、仿真验证和分析比较。主要工作有:1.搭建MATLAB环境下的MIMO-OFDM传输系统、瑞利衰落信道和3GPP空时多径信道的仿真平台,在此平台上分析研究基于导频的信道估计和插值方法,及信道的半盲估计方法。2.在利用估计方法获得导频点处的信道衰落后,针对变换域插值算法仅适用于载波个数是导频个数的整数倍的情况,提出两种改进的插值方法,以适应子载波首尾均为导频点的情况,从而减少边缘误差。通过仿真将改进方法与线性插值、高斯插值、三次样条插值、低通滤波插值和维纳插值进行比较。结果表明,前四种方法的MSE和BER性能较为接近,而变换域插值和维纳插值的MSE显著降低,且维纳插值最低。但维纳插值除计算复杂外,还需要知道信道的相关矩阵,在信道相关矩阵与实际不符时,会造成很大的插值误差。而变换域插值不需要相关矩阵,且可用快速傅立叶变换实现,性能仅次于维纳插值,而且本文所提出的一种改进方法获得了与维纳插值相近的性能。3.为进一步利用频谱资源,本文开展了盲信道估计和辨识的理论研究,主要研究了一种基于子空间分解的半盲信道估计方法,它需知信道阶数的上限,还需利用少量的导频来解决矩阵模糊问题。本文利用3GPP空时多径信道模型生成实际参数,通过仿真考察了该方法的MSE、抗信道阶数过估计能力、收敛速度、计算复杂度和对非互质信道的辨识能力。结果表明,该方法有较低的MSE,在信道阶数估计值大于实际值时,MSE性能与信道阶数准确估计时相近,能很好地对抗信道阶数的过估计;对于含有公共零点的非互质信道,只要其满足辨识条件,该方法就能较好地辨识;但该方法收敛速度较慢,需要相关矩阵秩的三次方的计算量,计算复杂度较高。