TURBO CODED OFDM系統(tǒng)的TURBO接收機技術研究.pdf

1、在B3G系統(tǒng)中，帶寬達到20兆甚至上百兆，調(diào)制階數(shù)不斷增加，多天線MIMO技術足提高數(shù)據(jù)速率的主要解決方案；為提高系統(tǒng)可靠性，糾錯編碼技術也成為不可或缺的技術。在這樣的未來移動通信系統(tǒng)中，如何逼近MIMO信道容量是系統(tǒng)設計考慮的至關重要的問題。目前的研究認為，Turbo接收是逼近MIMO信道容量的有效途徑。另外在未來寬帶：MIMO無線通信系統(tǒng)中，通常面臨頻率選擇性衰落信道，傳統(tǒng)高性能均衡器就會變得異常復雜。而OFDM技術作為一種高效的多

2、載波調(diào)制技術，能夠對抗頻率選擇性衰落、降低碼間干擾，將其應用于寬帶MIMO系統(tǒng)是提高帶寬效率、降低接收機復雜度的重要途徑?；诖?，本論文開展了對空時分塊編碼Turbo Coded OFDM系統(tǒng)的Turbo接收機的研究。 本文首先針對BPSK調(diào)制和多進制QAM調(diào)制的TCOFDM(Turbo Coded OFDM)系統(tǒng)，分別時論了對應的檢測算法和Turbo譯碼算法。在多進制QAM調(diào)制時，檢測器輸出為編碼碼元的軟信息，因此此時Tur

3、bo譯碼算法需要做出相應的修改，本文通過對MAP算法進行修改給出了SISO MAP Turbo譯碼算法。 接著本文將Turbo解碼的思想應用到信號的檢測中，把信道均衡和解碼結合起來構成一個信息反饋體系，實現(xiàn)Turbo均衡。針對迭代均衡算法，本文主要對基于MAP均衡算法和基于線性MMSE均衡算法進行了分析研究。由于MAP均衡算法復雜度將隨著調(diào)制級數(shù)和ISI信道記憶長度指數(shù)增長，所以我們選擇了復雜度較低的基于線性MMSE均衡算法。

4、另外由于OFDM系統(tǒng)循環(huán)前綴的作用，信道矩陣是循環(huán)矩陣，這使得MMSE均衡器的復雜度得到進一步降低。 空時分組編碼作為一種MIMO方案，本文將其應用到TCOFDM系統(tǒng)中?？諘r分組編碼帶來了更大的空間分集增益，而Turbo均衡則充分利用了系統(tǒng)的空間和多徑分集增益，顯著改善了系統(tǒng)性能。 根據(jù)迭代的思想，本文最后將信道估計器，均衡器以及譯碼器相結合，構成一個更大的信息反饋體系，實現(xiàn)系統(tǒng)的Turbo接收。信道估計器通常分為兩類：

5、判決反饋估計器和導頻符號輔助估計器。從接收機復雜度和性能要求出發(fā)，導頻輔助估計器是較為常用的方法。根據(jù)使某種誤差最小的準則，信道估計算法一般可分為最小二乘估計算法(Ls)、最小均方誤差估計算法(MMSE)。由于Ls算法不依賴于信道統(tǒng)計特性和較低的計算復雜度，本文最終選用了Ls信道估計算法和DFT插值算法。信道估計器通過利用譯碼器軟信息的反饋，使信道估計得到進一步的精確，實現(xiàn)迭代信道估計，進而形成TCOFDM系統(tǒng)的Turbo接收機。