论文部分内容阅读
现阶段随着各领域技术的整体发展,在通讯领域中传统衡量人们通信质量的标准已不再适用,现代通信正在朝着高质量、高速率的方向发展。在这种飞速发展的大环境下,必须对传统的通信技术进行突破,在传统技术的基础上进行改进或者寻找新的满足现阶段通信的关键技术。以MIMO-OFDM系统为框架的现代通信系统,通过使用天线的多收多发技术,使该系统具有诸多优点,能够满足现阶段高质量、高速率的通信传输标准。但是在实际信号传输过程中信号会受到周围环境以及障碍物的影响,产生不同程度的衰落和时延,造成符号间的干扰,影响信号的传输质量。本文围绕MIMO-OFDM系统为框架,采用全新的压缩采样技术对稀疏多径信道进行研究。以达到获取更加精确的CSI,提升通信传输质量和速率的目的。本文主要完成的工作有:(1)对MIMO-OFDM系统模型展开研究,在讨论了其系统模型和基本原理的基础上,并研究了信道的衰落特性和导频结构。为了克服衰落特性对传输的影响,对基于导频的LS、MMSE和基于DFT的算法进行分析研究,并在MIMO-OFDM系统中对这几种算法进行仿真,分析其优缺点。(2)对多用户信道估计进行了研究分析,总结了多用户MIMO-OFDM系统中的编码和波束赋型技术,并对其信道容量进行分析。由于多用户在获取信道状态信息时存在用户间的干扰问题,系统获取的信道状态信息是不完整的,本文在MMSE算法的基础上利用信道的时延包络特性对信道状态信息进行进一步的精确。仿真表明改进后的算法在对多用户MIMO-OFDM系统的信道估计在精确度上有所提高。(3)理论分析和实测表明信道具有稀疏特性,针对信道的这种特性,对基于CS理论的贪婪算法进行信道估计研究。重点讨论了基于压缩感知的几种贪婪算法:OMP、ROMP及SP算法,并给出了实验仿真比较。同时根据压缩感知算法的稀疏度和复杂度问题,本文在对CoSaMP算法进行研究的基础上,根据原子弱选择标准对CoSaMP算法进行改进,提出了基于阈值改进的CoSaMP算法,仿真表明改进后的算法提高了算法的速率。