mimo-fde系統(tǒng)基于子空間盲信道估計(jì)算法的研究

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1、分類號(hào)密級(jí)注1UDC學(xué)位論文MIMO-FDE系統(tǒng)基于子空間盲信道估計(jì)算法研究（題名和副題名）郝黎宏（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名李廣軍教授電子科技大學(xué)成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請(qǐng)專業(yè)學(xué)位級(jí)別博士專業(yè)名稱通信與信息系統(tǒng)論文提交日期2011.3論文答辯日期2011.6學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2011年月日注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)。萬方數(shù)據(jù)TheSubspaceBasedBlindChannelEstimationAlgorithminMIMO-FDESystemsMajor:CommunicationandInformation

2、SystemsAdvisor:Prof.LiGuangjunAuthor:HaoLihong萬方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。簽名：日期：年月日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允

3、許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日萬方數(shù)據(jù)摘要摘要多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)可以在不增加帶寬和發(fā)送功率前提下，顯著地提升信道容量和提高頻譜利用率。同時(shí)，以正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)和單載波循環(huán)前綴（CPSC）技術(shù)為代表的頻域均衡技術(shù)（FDE），可以有效地抵抗頻率選擇性衰落的影響并且降低接收機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。將二者相結(jié)合的MIMO-FDE技術(shù)被公認(rèn)為是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)最具潛力的技術(shù)，而實(shí)現(xiàn)其優(yōu)異性

4、能的關(guān)鍵是接收端能夠較為準(zhǔn)確地估計(jì)出無線信道狀態(tài)信息（CSI）。信道估計(jì)技術(shù)可以分為基于導(dǎo)頻或訓(xùn)練序列的估計(jì)算法和盲估計(jì)算法兩大類。盲信道估計(jì)算法僅僅依靠少量導(dǎo)頻符號(hào)消除估計(jì)中的模糊，因此其提高了系統(tǒng)的傳輸效率。在盲信道估計(jì)算法中，基于子空間的盲信道估計(jì)算法是最受關(guān)注的盲信道計(jì)算法，其利用了接收符號(hào)的二階統(tǒng)計(jì)信息，根據(jù)噪聲子空間與信號(hào)子空間相互正交的關(guān)系，以較低的復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)了信道的盲估計(jì)。本文主要就MIMO-FDE系統(tǒng)中基于子空間的盲信道估計(jì)算法展開研究，主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下：1．在傳統(tǒng)的基于噪聲子空間的盲信道估計(jì)算法上，提出了一種接收天線個(gè)數(shù)大于發(fā)送天線個(gè)數(shù)的MIMO-FD

5、E系統(tǒng)中基于信號(hào)特征向量的盲信道估計(jì)算法，該算法利用了信道矩陣的特殊結(jié)構(gòu)，將信道估計(jì)轉(zhuǎn)化為一系列根據(jù)信號(hào)特征向量生成的線性方程求解的問題，其充分利用了信號(hào)特征向量所包含的信息，提高了估計(jì)的精度。2．在MIMO-FDE系統(tǒng)中，利用接收符號(hào)塊中的循環(huán)前綴（CP）部分以及MIMO-FDE系統(tǒng)信道矩陣所特有的塊循環(huán)特性，提出了一種基于移位擴(kuò)展的盲信道估計(jì)算法。一般地，子空間盲信道估計(jì)算法獲得較好性能的前提是通過大量觀測(cè)數(shù)據(jù)獲得一個(gè)較為準(zhǔn)確的二階統(tǒng)計(jì)信息，由于無線信道是時(shí)變的，如果觀測(cè)數(shù)據(jù)選擇過多，則可能在一次信道估計(jì)過程中獲得的信道估計(jì)值不能很好的表征信道，這反而會(huì)惡化系統(tǒng)的性能。該

6、算法利用CP信號(hào)保證信道可辨識(shí)，并且通過接收符號(hào)塊的移位擴(kuò)展，減少了信道估計(jì)中所需接收符號(hào)塊的個(gè)數(shù)。3．對(duì)于基于子空間盲信道估計(jì)算法，信道可辨識(shí)的充分必要條件是信道矩陣列滿秩，在收發(fā)天線數(shù)相等時(shí)，需要在發(fā)送端發(fā)送一些冗余信息來保證信道矩陣列滿秩。針對(duì)CPSC系統(tǒng)，提出了一種基于重復(fù)冗余的發(fā)送模式，該方案通過I萬方數(shù)據(jù)摘要在連續(xù)兩個(gè)發(fā)送符號(hào)塊發(fā)送少量的重復(fù)信息，無需利用CP信號(hào)，依然保證信道滿足可辨識(shí)的條件，并且該算法在接收端不需要預(yù)先知道信道的階數(shù)，具有較低的復(fù)雜度。此外，當(dāng)發(fā)送多個(gè)重復(fù)信號(hào)時(shí)，通過對(duì)接收符號(hào)塊循環(huán)移位，可以顯著降低用來估計(jì)接收符號(hào)塊的個(gè)數(shù)，能夠正確地對(duì)快變信

7、道作出估計(jì)。4．提出了一種在MIMO-FDE系統(tǒng)中基于預(yù)編碼盲信道估計(jì)算法，通過對(duì)發(fā)送符號(hào)塊進(jìn)行預(yù)編碼，從而利用接收信號(hào)的相關(guān)矩陣與預(yù)編碼矩陣估計(jì)出信道的頻域響應(yīng)。與傳統(tǒng)的子空間盲信道估計(jì)算法相比，基于預(yù)編碼盲信道估計(jì)算法可以對(duì)任意收發(fā)天線個(gè)數(shù)以及信道存在零點(diǎn)時(shí)的系統(tǒng)進(jìn)行盲估計(jì)，并且對(duì)信道階數(shù)過估計(jì)不敏感。分析了預(yù)編碼矩陣對(duì)系統(tǒng)性能的影響，預(yù)編碼會(huì)造成一定的信噪比損失，其在估計(jì)精度與判決誤差之間存在一個(gè)折中，但是由于其不需要聯(lián)合多個(gè)接收符號(hào)塊來計(jì)算相關(guān)矩陣，與其它盲信道估計(jì)算法相比，具有較低的復(fù)雜度。關(guān)