MIMO系统接收机中分集合并与频域均衡的研究与实现

• 作 者: 陈炜
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: MIMO OFDM FPGA 分集合并 频域均衡 空时分组码 循环前缀 定点仿真

多输入多输出(MIMO)技术可以大幅提高无线通信系统的容量,改善无线通信系统的误码率性能,能够满足未来移动通信系统高数据速率、高可靠性和高速移动性的要求。正因为如此,MIMO技术得到了越来越多国内外学者的关注。本课题的来源是本实验室承担的国家“863”重大项目:“新型天线与分集技术”,主要研究其中MIMO接收机的分集合并和均衡技术,并在MIMO实验验证系统的现场可编程逻辑器件中对接收分集合并和频域均衡模块进行了验证。首先,文中介绍了课题背景和MIMO技术的发展状况,描述了MIMO技术的基本原理和其中的一些关键技术,包括信道编解码,交织,空时分组码,导频,循环前缀插入,IDFT/DFT运算。然后对OFDM系统与采用频域均衡的单载波MIMO系统之间的关系进行了分析。其次,结合MIMO技术的基本原理,本文详细介绍了分集合并技术和频域均衡技术方案,由此给出了TDDC/FDE空时联合检测算法。接着,本文介绍了将浮点数据描述的算法向定点数据描述的算法的移植过程,阐明了本方案在定点实现时所需考虑的一些关键问题,并给出了移植后的定点算法方案。在此基础上,对定点数据描述的算法性能进行了仿真,以估计其相对于浮点算法的性能损失。仿真结果表明算法的定点化修改对系统总体性能影响有限。最后本文介绍了该方案的具体实现内容。该方案的主要算法在XILINX公司的Virtex-II系列现场可编程逻辑器件(FPGA)中进行了验证。