基于STBC-OFDM的非协作虚拟MIMO传输策略

针对多用户配对虚拟MIMO(multiple input multiple output)安全性差、对信道估计器依赖性强的问题,在分析理想MIMO系统和多径SISO(single input single output)系统本质关系的基础上,提出一种基于空时分组编码STBC(space-time block coding)和正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的非协作式虚拟MIMO传输策略.在发送端,为了获得最佳发射分集增益,利用信道循环矩阵奇异值分解(singular value decomposition,SVD)后得到的左酉矩阵进行预编码;在接收端,为了获得平行子信道传输效果,提出一种基于低复杂度线性STBC译码和傅里叶变换预解码的非协作虚拟MIMO接收方案.该虚拟MIMO在收发两端均无需信道瞬时信息,以非协作方式在单天线内模拟多天线收发效果.仿真分析结果表明该虚拟MIMO系统能有效逼近实际理想MIMO的系统容量和误比特率性能,显著降低了虚拟MIMO系统的检测门限.该结果验证了其有效性和优越性.     

MIMO-OFDM系统中基于STBC导频迭代LS信道估计算法

给出了适合MIMO—OFDM系统的一种新的信道估计方案，这种方案首先对STBC导频符号进行设计，使其更加符合传输要求，然后再结合迭代LS信道估计算法，以此提高MIMO-OFDM系统的信道估计性能。理论分析和计算机仿真表明，这种方法避免了矩阵的求逆运算，大大减少了运算复杂度，并且能很好跟踪信道的变化过程。     

分层空时OFDM系统中多用户检测技术

提出了一种分层的空时正交频分复用(OFDM)系统结构,将分层的空时分组编码(STBC)应用于OFDM系统中,可在多输入多输出(MIMO)信道上提供分集增益并对抗频率选择性衰落的影响.在接收端采用一种层干扰抑制和干扰隐藏算法以克服多用户间的干扰,在分别解码每一层时抑制其他层的信号,然后在解码其他层时去除前面已解码层所产生的影响.利用该方法可在宽带无线信道上实现多用户可靠的高速通信.仿真结果表明,该系统具有很好的多用户传输性能.     

MIMO-OFDM系统中一种有效的信道估计方法

为降低信道估计算法的复杂度,给出了MIMO-OFIM(M山tiple Input and Multiplw Output-Orthogonal Freuency Division Multiplexing)系统中的一种信道估计实现方案,采用STBC(Space-Time Block Code)训练序列,LMS(Least Mean Square)迭代算法估计信道响应,避免了矩阵的求逆运算,与基于MMSE(Minimum Mean Squore Error)和LS(Least Square)的MIMO信道估计算法相比,具有运算复杂度低、跟踪能力强的优点,计算机仿真结果也显示了它的有效性和优越性.     

基于OFDM系统的STBC/SFBC/STFBC信能分析

MIMO和OFDM 2种技术相结合不但可以通过多载波并行传输实现很高的数据传输速率,还可以通过空时编码(STBC)/空频编码(SFBC)/空时频编码(STFBC)实现分集增益。采用2发1收的MISO-OFDM 系统,对STBC/SFBC/STFBC在不同的频率/时间选择性信道环境下进行了性能仿真比较。仿真结果表明, STFBC-OFDM在平坦快衰落信道环境下,表现出与SFBC-OFDM同样的最优性能,在频率选择性衰落信道下,表现出与STBC-OFDM同样的最优性能,但在平坦性慢衰落信道中表现出最差性能。因此,可以根据信道的不同特性选择最适合的空时频编码, 使系统得到最理想的性能。     

V—BLAST OFDM系统的信道估计方法

下一代宽带无线通信系统的核心技术MIMO—OFDM（Multiple—Input Multiple—Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing）能显著提高系统的容量，但要获得该技术所带来的性能优势，快速、准确的信道估计是关键。为降低V—BLASTOFDM（Vertical—Bell Laboratory Layered Space—Time Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统中信道估计的运算复杂度和提高估计精度，提出了一种基于CAZAC（Constant Amplitude Zero Auto CorrelatiOn）序列的信道估计方法。该方法避免了矩阵求逆运算，利用该序列良好的自相关性，通过相关运算明显的抑制了噪声对估计性能的影响，使信道估计的性能得以显著提高。理论分析和计算机仿真结果表明．该方法较传统信道估计算法而言，能显著提高系统性能。     

时变信道下一种低计算复杂度的信道估计算法

在时变信道中正交频分复用(OFDM)系统下传统信道估计方法存在估计性能差、计算复杂度高的问题.为此,文中提出了一种双对角线性最小均方误差(DD-LMMSE)的信道估计方法.首先建立基于基扩展模型(BEM)的系统模型,然后进行两次对角线性最小均方误差估计得到BEM系数,从而估计出信道的时域冲击响应.仿真实验结果表明,该方法不管在慢时变信道下还是在快时变信道下均具有良好的估计性能,且计算复杂度低.     

基于NSFC-OFDM的非协作式虚拟MIMO

针对多用户配对虚拟MIMO(multiple input multiple output)安全性差,对信道估计器依赖性强的问题,提出一种基于非相干空频码(non-coherent space frequency code,NSFC)和正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的非协作式虚拟MIMO.在分析NSFC成对错误概率的基础上,给出能满足全分集阶数和最大编码增益的编码准则.为了获得平行子信道传输效果,利用信道循环矩阵奇异值分解(singular value decomposition,SVD)后得到的酉矩阵分别进行预编码和预解码.基于最优NSFC和OFDM预编解码,提出一种新颖的虚拟MIMO策略.该虚拟MIMO在收发两端均无需信道瞬时信息,以非协作方式在单天线内模拟多天线收发效果.理论和仿真分析结果表明,虚拟MIMO系统能有效逼近实际理想MIMO的系统容量和误比特率性能,显著降低了虚拟MIMO系统的检测门限.     

一种低复杂度的MIMO检测软输出算法

新一代无线通信系统均采用多流空分复用、高阶调制、高码率信道编码等技术以提高吞吐量。针对使用高阶调制的高阶MIMO(Multiple Input Multiple Output)系统,研究低复杂度的检测算法和软输出算法是降低接收机整体复杂度的关键一环。选定了复杂度低、易于硬件实现的K-Best为MIMO检测的搜索方法,在探讨了几种近似的次优计算算法基础上,提出了一种复杂度低、性能较好的K-Best软信息简化算法——限幅替代法。仿真结果表明,该方法无论是性能还是复杂度都全面占优。因此,适合用于新一代无线通信系统的MIMO软输出检测。     

多天线自适应OFDM系统

自适应OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统根据信道情况自适应地分配各个子载波发送的比特和功率,在频率选择性衰落信道条件下,它比传统的OFDM系统有更好的误比特性能。将自适应OFDM系统与MIMO(Multiple-input Multiple-output)技术相结合,并充分利用发送端知道信道信息的条件,提出了一种多天线自适应OFDM系统,仿真结果表明,该系统与没有采用自适应算法的多天线OFDM系统相比,误比特性能有了显著提高。     

基于遗传算法的多用户MIMO-OFDM系统的天线和子载波分配

以最大化信道容量为目标,基于遗传算法设计了一种在多用户MIMO—OFDM系统中的动态天线和子载波联合分配的方案．通过在每个子载波上将发射天线分配给不同的用户,充分利用MIMO提供的多用户分集增益．仿真结果表明：该方案与穷举法相比,有较小的性能损失,但是复杂度降低较明显．     

MIMO-OFDM系统的同步算法

针对MIMO-OFDM系统中对同步要求较高的问题,提出一种MIMO-OFDM系统中的时/频同步算法,该算法与其他同步算法的关键区别在于将完备广义互补正交同步码组用作同步序列。对于完备广义互补正交码组,在各分量码不重叠的情况下,具有任何相对相移的任意码以及任意码对的自相关特性和互相关特性都是理想的,这一理想特性使得时/频同步算法简单高效。该同步算法分为4步:(1)通过信号自相关实现时域上的同步;(2)通过快速傅里叶变换(FFT)实现频域上同步;(3)使用相干检测和精确时间同步实现多径分离;(4)通过相位差分算法实现精确的频偏估计。仿真结果表明:即使在低信噪比如0dB的多径快衰落信道中,MIMO-OFDM系统也可以在时域和频域上实现精确同步,同时具有高度稳定性和可靠性。     

MIMO-OFDM系统的信道估计方法综述

MIMO-OFDM技术是未来无线通信系统研究热点,而信道估计是实现MIMO-OFDM系统优良的传输性能的重要环节．笔者在对国内外现有MIMO-OFDM系统的信道估计方法综述的基础上,分析和比较基于导频符号的非盲信道估计方法、盲信道估计方法和半盲信道估计方法的优缺点,并解决算法的复杂度和应用性的矛盾问题,因此认为,半盲信道估计方法将成为未来信道估计研究的重点．     

基于模糊矩阵辨识的半盲MIMO-OFDM信道辨识算法

对于多输入多输出系统,传统的基于训练序列的信道辨识方法为跟踪信道的变化,必须发送大量冗余信息,传输效率较低;而基于子空间的纯盲方法又带有不可避免的模糊性,辨识结果精度不够.在子空间法的基础上,利用少量训练符号估计出模糊矩阵,以此矫正子空间法得到的结果.仿真结果显示:在保证辨识精度的前提下,该方法减少了训练符号等冗余,提...     

一种改善的MIMO-OFDM系统MAP信道估计

在MIMO-OFDM系统下提出一种最大后验概率(MAP)信道估计算法.该算法利用期望最大化(EM)算法把MIMO信道估计分解为一系列独立的SISO信道问题,降低了MAP算法的计算复杂度.同时,根据在角域内不同发送和接收天线间的信道可近似为空间不相关,利用最有用抽头(MST)技术来减小噪声对估计性能的影响.仿真实验表明,与传统LS和EM算法相比,所提算法在低信噪比下具有较低的估计误差.     

单用户MIMO系统在LTE项目中的应用研究

OFDM是一种多载波调制方案,信息在并行信道里通过一系列的子载波传播。主要的优点是增加了抑制频选衰落和窄带干扰的鲁棒性。本文中我们主要介绍单用户MIMO,也就是（SU-MIMO）方案,例如：单天线速率控制（PARC）,和预编码MIMO（PREC）。在PARC中,我们主要考虑2×2和4×4两种天线结构;在PREC中,我们考虑4×4这一种单一情况。本文主要是研究下行链路的长期演进（LTE）。结果显示,就平均扇区吞吐量而言,四码流方案要优于双码流方案接近75%～90%,此外四码流方案有着明显的覆盖增益。     

基于MIMO-OFDM系统的多径信道估计

信道估计技术对提高MIMO-OFDM系统性能起着至关重要的作用.通过研究一种改进的LS估计方法,用来估计基于IEEE 802.16e标准中的MIMO-OFDM系统.研究结果表明:系统在单径环境下的估计性能要优于多径环境下的估计性能,而且单径和多径之间的性能差距会随着收发天线数目的增加而增大.     

一种交织迭代无线多跳中继方案研究

在新一代无线通信系统中,迭代检测技术以其良好的性能得到广泛研究与应用.介绍了基于交织迭代的多用户检测算法,并将其引入多跳中继技术中,然后结合OFDM和MIMO技术对其性能进行仿真和分析.同时,设计了一种双时隙传输方案,其很好地克服相邻中继阶段传输时产生的自耦合干扰现象,使系统具有较高的空间分集效果,以及灵活性的系统架构、更强的传输能力.     

MIMO-OFDM技术在4G移动通信系统中的应用

介绍了第四代移动通信中(4G)的概念,给出了OFDM技术、MIMO技术的原理和优势,讨论了MIMO-OFDM技术在4G系统中应用的必要性,分析了MIMO-OFDM系统中空时信号处理技术,信道估计,分集技术,自适应技术等关键技术。