NNISA-PF算法的MIMO-OFDM信道估计应用分析

MIMO-OFDM(多输入多输出—正交频分复用)系统的信道估计问题是系统接收机进行相干解调的关键。针对标准粒子滤波算法在MIMO-OFDM信道估计时存在观测系数不准确和粒子退化等问题,提出了一种基于神经网络的重要性样本调整粒子滤波(NNISA-PF)算法。对MIMO-OFDM通信系统及时变信道进行建模,得到了状态空间模型;详细分析了标准粒子滤波的改进算法——NNISA-PF;在MIMO-OFDM快衰落和慢衰落信道下,对Kalman、Bootstrap和NNISA-PF三种滤波算法分别在AWGN、Middleton-A噪声下的NMSE和BER性能进行了仿真对比分析。仿真结果表明,在快衰落和慢衰落情况下,NNISA-PF算法都可以有效对抗噪声干扰,尤其是在非高斯噪声环境下优势明显;NNISA-PF算法可以较准确地对MIMO-OFDM时变信道进行半盲估计,使MIMO-OFDM技术优势得到充分发挥。与现有的半盲信道估计方法相比,该方法具有估计精度高、对非高斯噪声鲁棒性强等优点。     

MIMO-OFDM系统的低复杂度递推信道跟踪算法

该文针对时变多径信道下的MIMO-OFDM系统,基于变分贝叶斯原理,提出了一种新的联合信号检测和信道跟踪的低复杂度半盲贝叶斯迭代接收机。针对该接收机,基于递推变分期望最大化(RVBEM)算法,提出了一种RVBEM信道跟踪算法。由于RVBEM算法需要进行矩阵求逆,因此以该算法为基础推导得到了一种时频域联合递推的低复杂度信道跟踪(TF-LCRVBEM)算法。TF-LCRVBEM算法不仅完全避免了矩阵求逆运算,还通过合理的近似使得算法只具有线性复杂度。分析和仿真表明,在时变多径信道下,所提迭代接收机具有远优于传统接收机和接近理想接收机的性能。     

分布式MIMO-OFDM系统的同步捕获算法

该文提出了一种分布式多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统初始信号检测和同步捕获算法。该算法设计了导频符号,采用谱分析方法实现可靠的初始信号检测、粗定时和粗频偏估计,并在快速傅里叶变换(FFT)之后进行精确地频偏和定时估计。仿真结果表明,该算法在低信噪比多径瑞利信道条件下具有很好的性能。     

MIMO-OFDM系统中一种新的联合迭代信道估计与符号检测算法

该文提出了一种MIMO-OFDM系统中基于MMSE准则的联合迭代信道估计和符号检测算法。联合迭代算法的性能取决于初始信道估计器的精度和迭代算法。首先提出了一种基于时频变换(TFT)的信道估计算法;其次提出了利用初始信道估计值与检测符号在MMSE准则下进行联合迭代信道估计和符号检测的算法。分析和仿真结果显示,在准静态和快时变信道条件下,新的联合迭代信道估计和符号检测算法有效地提高了系统性能。     

Turbo编码MIMO-OFDM系统中的EM迭代信道估计

该文对频率选择性衰落信道条件下的Turbo编码多入多出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的信道估计进行了研究,提出了一种将Turbo迭代译码与EM迭代信道估计相结合的方法。采用该方法的EM迭代信道估计性能得到了明显提高,且适合于非常恶劣的信道环境。另外,通过仿真可知,利用EM迭代信道估计算法的系统性能优于利用简化的最小二乘(LS)信道估计算法所获得的系统性能。     

基于复制理论降低MIMO-OFDM系统中的峰均比

到目前为止,降低MIMO-OFDM系统中所产生的较大PAPR的技术大致可以被分为三类：第一类是限幅类技术,包括限幅、峰值加窗或者峰值消除等操作;第二类是编码类技术,主要是使用补偿码,但是,以一定的开销为代价;第三类技术就是概率类技术,它利用不同的加扰序列对OFDM符号进行加权处理,从而选择PAPR较小的OFDM符号来传输。由于直接应用这些方法解决PAPR问题时,会带来很大的不便。鉴于此,文中提出一种新的理论-信号生成理论,融合在传统的编码类当中。从仿真结果来看,该方法不仅更好地保持了编码类方法原来的优势,而且极大地提高了编码效率和频谱利用率。     

MIMO-OFDM系统中一种改进的V-BLAST检测算法

在V-BLAST MIMO-OFDM系统中,ML算法是检测信号的最佳方式,但是算法的复杂度随着天线数目呈指数增长,因此很难在实际中得到应用.OSIC算法可以降低算法的复杂度,但是其误码率性能也下降了,降低的原因是无法防止误码的扩散.本文提出的ML-OSIC算法,是ML与OSIC的结合,在减少ML算法搜索次数的同时,能有效地避免层间干扰和误码扩散.仿真结果表明,本算法在降低算法复杂度的同时,得到了与ML算法很接近的性能.     

MIMO-OFDM系统中一种改进的信道估计方法

信道的准确估计是提高MIMO-OFDM系统性能的关键.在最优导频时域信道估计的基础上,提出了一种较低复杂度的改进算法,利用时变信道的自回归(AR)模型构造卡尔曼滤波器对估计出的时域信道响应进行滤波,提高信道时域响应的估计精度.仿真结果表明,在慢时变信道环境下,改进方法可以进一步提高信道估计的精度,同时保持了较低的复杂度.     

不规则LDPC码在MIMO—OFDM系统中的性能研究

MIMO-OFDM技术是未来无线通信的关键技术之一.在性能上,不规则LDPC码是LDPC码中性能最优越的.基于IEEE802.16标准的MIMO-OFDM系统,研究了不规则LDPC码的性能,并与规则LDPC码性能比较.仿真结果表明,不规则码比规则码在MIMO-OFDM系统中有明显的优势.     

MIMO-OFDM系统速率自适应传输方案

在采用TDD工作方式的MIMO-OFDM实际通信系统中,由于收发两端环境的不同导致干扰对称的假设不再满足。为了弥补这一影响,准确地确定系统的最佳传输参数,提出了一种基于事件驱动机制的闭环自适应传输方案。该方案通过在收发双方建立一条闭环控制信息传输链路,实现了迅速准确地确定最佳传输参数的目的。实验仿真结果表明,当在MIMO-OFDM系统中采用该方案时,可以有效提高系统的吞吐量,减小系统的中断概率。