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MIMO-OFDM系统可提供高速可靠的无线数据传输,并具有频率利用率高的特点,具有广阔的应用前景。针对MIMO-OFDM系统算法和实现复杂度高的问题,本文研究了MIMO-OFDM接收机中若干关键技术及其低复杂度结构设计。
主要的研究工作和取得的初步研究成果包括:
1.在对无线移动信道传播特性研究的基础上,详细分析了基于空时统计特性的MIMO空时信道建模方法及MIMO信道的时间、频率和空间色散特性。
2.基于性能最优原则,采用MIMO-OFDM系统的频域等效模型,通过分离收发天线选择运算和减少运算过程中使用的子载波数目,改进了天线子集选择穷举算法,降低了运算复杂度,加快了算法的收敛速度。
3.在分析不准确同步对MIMO-OFDM系统影响的基础上,对MIMO-OFDM接收机中低复杂度同步估计技术进行了研究:
◆定时粗同步度量函数采用接收到的两段训练序列的互相关能量;
◆采用分集合并算法;
◆缩短相关长度,并通过求定时度量函数的斜率来进行时域峰值检测,降低运算复杂度;
◆基于数据符号位辅助的同步估计。
4.采用基于空时编码的正交导频序列设计,简化了基于导频的MIMO-OFDM频域信道估计技术,并应用到“导频位置处信道频率响应估计十基于内插滤波的数据位置处信道频率响应估计”的信道估计策略中。
5.提出一种高速、自适应的自动增益控制算法:采用混合的增益补偿系数,达到快速调整和稳定跟踪;增加可编程的绝对能量误差门限和系数转换逻辑,实现灵活的多步长增益补偿;系数转换标志可被用作基带解调器的启动信号,符合低功耗设计要求。