《高速移動MIMO-OFDMA快衰落信道估計方法研究》是依託上海大學，由汪敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高速移動MIMO-OFDMA快衰落信道估計方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：汪敏
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在充分考慮以IEEE 802.16e標準為基礎的WiMAX寬頻無線接入技術特點和信道空間相關等實際通信環境因素，針對物理層分散式MIMO-OFDMA技術方案，研究在120km/h以上高速移動環境下的抗快衰落信道估計方法，研究快衰落空間、時間和頻率選擇性衰落信道特性，分析其空時頻強相關性，建立動態三維（3D）分散式MIMO快衰落信道模型，發展符號內雙選擇性多速率復指數基擴展模型，採用壓縮感知(CS)方法還原不能及時和充分估計的信道參數，設計導頻的分布、導頻的個數、導頻的表達形式以及導頻序列與數據符號間均功率比分配，獲得高速移動下接收端對傳送天線數和時延差檢測算法，最終形成一套完整的高速移動環境下的快衰落信道估計方法，為高速移動WiMAX無線接入技術提供重要的理論基礎和實用化算法。
結題摘要
針對MIMO-OFDMA系統研究了在高速移動環境下的快衰落信道估計及WiMAX系統ICI消除方法，形成了一套完整的高速移動環境下的抗快衰落信道估計方法。主要成果：（1）對高速移動環境下空間、時間和頻率快衰落信道特性分析，從都卜勒擴展、時延擴展和角度擴展三個角度對無線信道進行研究。多徑信號的不同時延會使得OFDM系統產生不同程度的碼間干擾（ISI）；高速移動OFDM系統引起的都卜勒頻移，會產生載波間干擾(ICI)；在MIMO系統，各天線在空間域中會形成相互的天線間干擾。（2）分析了基於壓縮感知的信道估計的可行性，提出了基於壓縮感知的OFDM系統快衰落信道估計算法，包括角時延都卜勒稀疏MIMO-OFDM信道模型，通過隨機導頻感知矩陣信道進行測量，以高機率重構出快衰落信道，提高了系統頻譜利用率高；基於OFDM系統時頻群稀疏壓縮感知的信道估計算法，在快時變環境OFDM 系統信道稀疏度未知的情況下，能自適應地估計信道參數；考慮分散式MIMO-OFDM快衰落信道間感知數據的空間、時延和都卜勒頻移相關性和聯合稀疏模型，提出了基於分散式壓縮感知理論的快衰落稀疏信道聯合估計算法。（3）研究了OFDM快衰落信道的稀疏表示模型，提出了緊湊型信道衝激回響（CIR）矩陣及其壓縮表示方法，利用基於信道核向量的信道壓縮表示方法，減少了CIR矩陣中的未知元素個數；針對稀疏導頻OFDM系統，推導了信道壓縮表示的壓縮感知模型，並提出了信道壓縮表示的快衰落信道壓縮感知；針對非理想載波同步下的OFDM系統，利用緊湊型廣義信道衝激回響（G-CIR）自相關矩陣的對角化方法，提出了一種壓縮表示方法及其等效信道模型，減少了待估計元素個數，利用LS估計器估計出壓縮後的信道，從而實現非理想載波同步下的OFDM快衰落信道估計。（4）針對WiMAX系統，研究了MIMO-OFDMA快衰落信道特性及ICI干擾模型，提出了有效的ICI消除方法，包括基於ICI自消除的等效基帶模型，加權共軛變換自消除算法，所提出的方法能獲得更低的誤碼率且易於實現，通過高階調製映射可以彌補該自消除方法的頻譜利用率。針對基於頻偏估計的ICI消除方法，提出以WiMAX的短前導或者長前導做訓練序列，採用平面擴展卡爾曼濾波對都卜勒頻偏進行疊代估計以消除快衰落影響的方法。本項目獲得的成果對高速移動MIMO-OFDMA系統快衰落信道估計方法提供了理論支撐和套用基礎。
