MIMO無線通信系統(tǒng)中信道與干擾協(xié)方差陣估計方法研究.pdf

1、作為LTE關鍵技術之一，MIMO技術能有效地提高頻譜效率，增加系統(tǒng)容量，具有廣泛的應用前景。在無線MIMO系統(tǒng)中，信道狀態(tài)信息對于相干解調、空時檢測與自適應傳輸?shù)戎陵P重要，信道估計的準確與否與系統(tǒng)性能密切相關。為了提高頻譜效率，現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)的頻率復用率越來越高，小區(qū)間同信道干擾越來越強，嚴重制約系統(tǒng)系統(tǒng)性能。因此，論文將主要研究MIMO系統(tǒng)中信道和干擾協(xié)方差陣的估計方法，所完成工作包括以下三個方面:
　　針對配備有二維天線陣列

2、的MIMO-OFDM系統(tǒng)，提出一種基于壓縮感知理論的信道估計方法。該方法聯(lián)合估計三維空時信道的路徑延時、方位角和仰角等參數(shù)。為了降低算法復雜度，提出一種分步估計方案:首先，利用信道在時延域的稀疏性，結合壓縮感知理論，估計出所有路徑的延時;然后，對于每條路徑，利用其在角度域的稀疏性，估計出該路徑的方位角和仰角;最后，將所估計出的信道參數(shù)代入空時信道模型，獲得MIMO信道矩陣。所提方案較之于最小二乘(LS)估計，能顯著地提高信道估計精度，同

3、時減少導頻開銷。
　　針對存在同信道干擾的MIMO-OFDM系統(tǒng)，提出一種最大后驗概率的信道與干擾協(xié)方差陣估計方法。該方法聯(lián)合估計信道與干擾協(xié)方差陣，提高了信道與干擾協(xié)方差陣的估計精度，在采用干擾抑制合并接收后，能顯著地降低系統(tǒng)誤碼率。進一步，利用協(xié)方差陣的相關性和矩陣的秩，提出干擾協(xié)方差陣的兩種處理方法，不僅保證了干擾協(xié)方差陣的半正定性，而且提高了估計精度。同時，采用最小描述長度算法完成了干擾用戶數(shù)目和干擾信道多徑數(shù)目的估計。<

4、br>　　針對存在同信道干擾的MIMO系統(tǒng)，分析了信道與干擾協(xié)方差陣的估計誤差對系統(tǒng)可達速率的性能影響。利用隨機矩陣理論，論文首先推導了系統(tǒng)可達速率的解析表達式，包括以下四種情況:a)理想信道、理想瞬時干擾協(xié)方差陣;b）估計信道、理想瞬時干擾協(xié)方差陣;c）估計信道、估計瞬時干擾協(xié)方差陣;d）估計信道、理想長時干擾協(xié)方差陣。通過與蒙特卡洛仿真結果對比，驗證了所推導結果的正確性。最后，分析了信道和干擾協(xié)方差陣的估計誤差對系統(tǒng)可達速率性能的影