MIMO系統(tǒng)中的單載波頻域均衡技術(shù).pdf

1、在寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中，隨著數(shù)據(jù)速率的不斷提高以及多入多出（MIMO）技術(shù)的引入，使得無(wú)線信道多徑傳播帶來(lái)的影響日益增強(qiáng)。數(shù)據(jù)符號(hào)在時(shí)域的擴(kuò)展帶來(lái)明顯的碼間干擾，在頻域上則體現(xiàn)為頻率選擇性衰落的影響更加嚴(yán)重。傳輸信道的特性在很大程度上決定了系統(tǒng)的性能，信道均衡技術(shù)就是用來(lái)抵抗這種惡劣信道特性的有效技術(shù)。特別是隨著數(shù)據(jù)速率的提高，時(shí)域均衡存在抽頭系數(shù)增加帶來(lái)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度相應(yīng)增加的問(wèn)題，于是便出現(xiàn)了頻域均衡技術(shù)。通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，把均衡從

2、時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，從而大大降低了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)效率。
　　 論文在第一章對(duì)MIMO系統(tǒng)和空時(shí)編碼技術(shù)坐了概述，并且分析了無(wú)線信道的特性。第二章闡述了信道均衡技術(shù)的原理，并且分析均衡技術(shù)在時(shí)域和頻域的實(shí)現(xiàn)，介紹了均衡的基本算法。
　　 第三章提出了一種在頻率選擇性信道下MIMO系統(tǒng)中新型有效低復(fù)雜度單載波頻域均衡（SC-FDE）算法。該算法具備SC-FDE技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并且通過(guò)頻域OR分解降低了最小均方誤差（MMSE）

3、均衡的復(fù)雜度。同時(shí)根據(jù)信噪比（SNR）進(jìn)行了求解順序的重排。通過(guò)排序，對(duì)某個(gè)特定天線上的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡，并且解調(diào)后進(jìn)行干擾消除等措施，使得鏈路性能得到了一定程度的增益。仿真結(jié)果顯示相對(duì)于傳統(tǒng)的MMSE均衡算法本算法在降低復(fù)雜度的同時(shí)可以比較顯著地提高鏈路性能。
　　 在第四章中提出了一種MIMO系統(tǒng)中的新型頻域Turbo均衡（FD—TE）算法，該算法使得均衡處理是在單頻點(diǎn)（SFT）上進(jìn)行的。在本算法中，每次綜合考慮所有接收數(shù)據(jù)

4、在單個(gè)頻點(diǎn)上的接收模型，然后進(jìn)行采用MMSE準(zhǔn)則的頻域均衡。本算法可以大大降低計(jì)算的復(fù)雜度，并且可以與傳統(tǒng)的算法達(dá)到相同的性能。單頻點(diǎn)均衡后，聯(lián)合考慮一根天線上發(fā)送數(shù)據(jù)所有頻點(diǎn)的值，然后把他們轉(zhuǎn)化到時(shí)域。最后計(jì)算符號(hào)的外在對(duì)數(shù)似然比（LLR），反饋給SISO譯碼器。理論推導(dǎo)和仿真結(jié)果證明，該算法在能取得低復(fù)雜度的同時(shí)沒(méi)有性能的損失。
　　 在第五章中提出了一種頻域軟干擾消除（SIC）的Turbo頻域均衡算法。首先在接收機(jī)采用了V

5、BLAST編碼，使得每根天線上可以選擇不同調(diào)制編碼方式（MCS），這樣可以有效地提高信道容量。首先推導(dǎo)了傳統(tǒng)的Turbo頻域均衡在MIMO系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)。本算法中在接收端，其他天線發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前天線發(fā)送數(shù)據(jù)的天線間干擾（IAI）通過(guò)軟入軟出（SISO）譯碼器輸出的其他天線發(fā)送數(shù)據(jù)的先驗(yàn)信息迭代消除。這樣就可以提高均衡器輸入端數(shù)據(jù)的信號(hào)功率與干擾和噪聲（SINR）之比。然后執(zhí)行塊（單根天線上的發(fā)送數(shù)據(jù)）級(jí)MMSE頻域Turbo均衡，此時(shí)使用