MIMO通信系统自适应均衡技术研究

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本文研究的主要内容为信道均衡技术,它是抗衰落技术中最重要的一种;重点是研究针对MIMO系统的无线传播环境,适应于MIMO信道的自适应均衡技术。多输入多输出(Multiple Input & Multiple Output)系统是指发射端和接收端都为多天线的通信系统,它能在不增加带宽的前提下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,应用前景看好。随着数据率的提高,信道呈现出频率选择性,信号的一些频率成分将产生深度衰落,产生码间干扰(ISI),影响系统的性能。自适应均衡技术能有效地消除码间干扰。在本论文中,首先对移动传播环境作了描述,特别是对小尺度多径传播造成的幅度衰落,多径时延和多普勒频移进行了分析;对不同的衰落进行分类,给出了造成不同衰落类型的原因。然后,分析了MIMO信道的特点,建立了MIMO信道仿真模型。再者,详尽地介绍了各种克服码间干扰的自适应均衡技术,特别是针对MIMO信道的自适应均衡技术。对自适应均衡的基本原理,各种自适应算法的推导及其性能(如最小均方算法,递归最小二乘算法,恒模算法等)和均衡器的分类都进行了较详细地研究。接下来,对性能较好但目前应用较少的格型算法进行了研究。现有的自适应均衡器一般采用传统的FIR滤波器方案,而格型滤波器由于其复杂性研究地较少。然后分析了分数间隔判决反馈均衡器,这种均衡器既对时间同步误差不敏感,又能在消除码间干扰的同时不引入噪声增益。在论文的最后,在MIMO系统中对上述各种自适应均衡算法进行了仿真和比较,给出了大量的曲线。研究结果表明,应用自适应均衡能消除码间干扰,降低误码率,提高MIMO系统性能。
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