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．     

MIMO信道的均衡技术研究

多入多出（MIMO：multiple-input multiple-output）信道的均衡技术是新一代移动通信技术的主流，它可以大幅度的改善在通信过程中的瓶颈问题．对几种MIMO空时均衡技术进行了分析比较，指出了每种均衡技术的特点，提出了研究新的MIMO均衡技术的发展方向．     

Multiuser MIMO Downlink Transmission Schemes over Time-Varying Channels

The performance of multiuser multiple-input-multiple-output （MIMO） downlink systems with block diagonalization （BD） depends on the accuracy of the channel state information （CSI） available at the trans- mitter and the receiver. In time-varying channels, the CSI available at the transmitter （CSIT） is always out-dated due to an inherent time delay between the uplink channel estimation and the downlink data transmission in time division duplexing （TDD） systems. This leads to a drastic degradation of system capacity. This paper first analyzes the effect of the outdated CSIT on multiuser MIMO downlink systems using the BD method and then proposes two linear processing methods, BD precoding with user selection and scheduling at the transmitter and total minimum mean squared error （MMSE） decoding at the receiver （TBDUSS-RTMMSE） and BD preceding at the transmitter with partial MMSE decoding at the receiver （TBD-RPMMSE）, to mitigate the interference among data streams and users. Analysis and simulation results show that these methods can effectively reduce the impairment of the outdated CSIT to increase the system sum capacity in a suitable time delay region of the CSIT.     

一种基于施密特正交化的MIMO预编码方法

提出了一种基于施密特正交化的MIMO（multiple-input multiple-output）预编码矩阵的构造方法。该方法以格拉斯曼空间装箱原理生成的码本为基础,依据信道状态信息（channel state information, CSI）,在接收端以最小误比特率（bit error rate,BER）为性能指标,选择最佳匹配当前CSI的预编码矢量,进而将该矢量在格拉斯曼码本中的索引反馈给发送端,基站端根据层映射数目,从格拉斯曼码本中寻找与该矢量最相近的矢量,采用施密特正交化的方法构造出当前预编码矩阵。数值仿真结果表明,依据该方法构造的预编码矩阵,在同等条件下,与3GPP LTE R8标准中根据Householder变换构造的预编码矩阵相比,其BER性能更佳,且该方法实现简单,灵活性好。     

级联LDPC编码的协作MIMO系统研究

为满足无线传感器网络应用MIMO技术的需求,构建了基于分簇的协作MIMO系统,并对传输过程进行了分析.针对系统受发射端簇首节点与协作节点之间信道质量影响较大,存在误码传播的问题,设计了级联LDPC编码的协作MIMO系统,详细分析了接收端LDPC分层译码算法的实现过程.仿真了簇首节点与协作节点之间相同信噪比情况下不同天线数目的误码性能,簇首节点与协作节点之间不同信噪比情况下相同天线数目的系统性能和2发1收、2发2收级联LDPC编码的协作MIMO系统性能,可以推广到多发多收系统.仿真表明:级联LDPC编码的协作MIMO系统可以有效地解决协作MIMO系统误码传播的问题,显著的提高协作MIMO系统的性能.并且仿真中接收端采用的LDPC分层译码算法,在相同仿真条件下,与传统的BP译码算法相比,收敛速度更快,纠错性能更好.     

MIMO阵元方向性对系统性能影响研究

在考虑空间衰落相关性(SFC)的同时引入天线单元方向性,研究基于统计信道模型的终端MIMO多天线模型及性能评估方法.在Kronecker的MIMO信道建模中应用终端波达信号方位角功率谱(APS)模型.利用此MIMO信道模型概念,分析在统计衰落信道中MIMO阵元方向性对系统性能影响,包括对空间衰落相关系数、MIMO多径信道容量和误码率(BER)的影响.仿真和优化结果表明:终端MIMO多天线模型中阵元方向性对系统性能影响显著,合理安排阵元波束方向可增加约10%多径信道容量并明显减小误码率.     

引入Star-QAM的高码率差分酉空时编码调制

随着码率的不断增加,酉空时码群中的各个星座点之间的乘积距离会变得越来越小,从而导致性能恶化.为了改变这一特点,引入了Star-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)星座图.与M-PSK(MultiplePhase Shift Keying)的一个重要区别就是,Star-QAM星座图的每个信号星座点都具有不同的能量,即具有多幅度特征,不同的星座点可位于多个不同半径的圆上,从而增加了幅度自由度.可根据不同情况找到最优的内外半径比,进而提高整个系统的性能.仿真结果表明,在BER(Bit Error Rate)为10-3时,改进的差分酉码调制的性能比传统的好2.3 dB,而在BER为10-2时,改进方案的性能要好1.8 dB.     

分布式MIMO系统多普勒信道的容量自相关特性研究

采用多天线的分布式MIMO系统保持了分布式天线系统和点对点MIMO系统的优点,在分布式MIMO系统中的TDD模态采用仅仅反映系统容量使用信息的简化反馈方式,可以降低系统复杂性,本文研究了分布式MIMO系统多普勒效应下系统容量的自相关特性,研究发现：系统容量的自相关可以由信道的自相关特性来预测,从而可以大大简化系统的反馈,提高系统性能。     

基于正交约束常模算法的MIMO系统盲信号分离

文中提出一个基于线性即时混合类型的两步盲信号分离方案。该方案先利用接收信号的二阶统计特性对信号进行白化,然后利用常模算法对信号向量进行自适应的盲分离。为了使每一个输出端都能分离出一个独立的信号,文中提出一种基于正交约束的常模算法,仿真结果表明该算法不仅能使每个输出端收敛到一个独立的输入端,并且能使收敛速度加快。     

Detection of weak target for MIMO radar based on Hough transform

An effective method of multiple input multiple output (MIMO) radar weak target detection is proposed based on the Hough transform. The detection time duration is divided into multiple coherent processing intervals (CPIs). Within each CPI, conventional methods such as fast Fourier transform (FFT) is exploit to coherent inte-grating in same range cell. Furthermore, noncoherent integration through several range cells can be implemented by Hough transform among all CPIs. Thus, higher integration gain can be obtained. Simulation results are also given to demonstrate that the detection performance of weak moving target can be dramatically improved.