摘要

随着无线通信技术得发展，人们对通信速率也要求甚高，MIMO-OFDM就是为人们这种高速率高准度得需要而诞生得，对于开发人员而言，信道传输的容量是有限的，因此对频带的利用率进行提高是一项艰巨富有挑战的工作，只要在高速度高频带利用率下，MIMO-OFDM才能表现出更好的性能，满足现代社会的需求，不仅仅如此，还要抵抗多径衰落和码间干扰的。本文所研究的信道估计是MIMO-OFDM通信系统中最核心的一部分，通过信道估计可以实现信道传输容量的提升，提高传输效率。盲道估计方法是一种可以防止失锁并且能够自启动收敛的一种优秀的信道估计方法。它可以最大化的避免训练序列的使用。本文所做的工作是对MIMO-OFDM信道进行研究，通过对其基本原理的分析消化，对信道估计得方法进行介绍，本文采用得是基于子空间得盲信道估计方法，通过这种方法对信道进行估计，从而使得系统得容量最大化。借助matlab仿真软件，对MIMO-OFDM信道得估计方法进行仿真并做出仿真结果图，得到平均偏差和均方误差与信噪比得关系曲线图。从而来验证本文采用得方法得有效性，同构试验结果证明，本文采用得方法对整个MIMO-OFDM信道产生了很大得影响，使得MIMO-OFDM系统得信道利用率极大得提升了，这也是本文信道分配得最佳方案。

关键词:MIMO-OFDM系统,盲信道估计，子空间算法，MATLAB仿真

目录

摘要........................................................................................................................................... - 1 -

Abstract............................................................................................................................... - 2 -

第1章 绪论............................................................................................................................. - 3 -

第2章 MIMO-OFDM的基本理论介绍............................................................................... - 5 -

2.1 OFDM的基本原理........................................................................................................................................................ - 5 -

2.2 MIMO-OFDM系统..................................................................................................................................................... - 9 -

2.2.1 MIMO－OFDM 系统模型................................................................................................................................. - 9 -

2.2.2 MIMO－OFDM系统关键技术........................................................................................................................ - 11 -

第3章MIMO-OFDM信道估计的算法研究...................................................................... - 14 -

3.1无线信道的特征......................................................................................................................................................... - 14 -

3.2信道估计方法介绍..................................................................................................................................................... - 16 -

3.2.1基于导频辅助信道估计...................................................................................................................................... - 18 -

3.2.2 信道的盲估计技术............................................................................................................................................. - 18 -

3.2.3 MIMO-OFDM盲信道估计技术的优点....................................................................................................... - 20 -

3.3 基于子空间的盲信道估计........................................................................................................................................ - 20 -

3.4 仿真结果及性能分析分析........................................................................................................................................ - 22 -

第四章 总结与答谢.............................................................................................................. - 30 -

4.1 总结.............................................................................................................................................................................. - 30 -

4.2 答谢.............................................................................................................................................................................. - 30 -

参考文献................................................................................................................................. - 31 -

附录........................................................................................................................................ - 32 -

第1章 绪论

1.1概述

无线通信在我们生活中无处不在，我们的生活也离不开无线通信，就拿手机来说，不管是工作，学习还是生活，都离不开网络，没有网络，我们无法快速交流，工作效率也会降低。说到快速交流和速率，对于用户而言总是希望最低的价格获取最高的速率。但是这对于开发人员来说就是大难题，我们国家无线局域网的性能、速度和传统的以太网相比还存在一定的距离，因此对无线通信的传输速率和稳定性进行提高是非常有必要的，也是一项艰巨的任务。

    OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术，它实际上是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输。与传统的多载波调制（MCM）相比，OFDM调制的各个子载波间可相互重叠，并且能够保持各个子载波之间的正交性。通过添加循环前缀，能够克服多径时延带来的符号间干扰。通过将宽带信道划分为多个窄带的子载波（子载波宽度小于信道相干带宽），可以较为有效的对抗信道的频率选择性衰落，有利于简化信道估计，并且不需要复杂的信道均衡，特别适合5MHz 以上的宽带移动通信系统。OFDM技术可以用来对抗无线环境中的多径衰落，减少码间干扰，从而高效的利用频谱。其不但在广播式数字音频和视频领域得到了广泛的应用，并且已经被引入无线局域网的标准。

而作为另一种适用于无限宽带通信系统的技术，多输入多输出通信系统（MIMO: Multiple Input Multiple Output）在发射端和接收端配备天线阵列，通过提高网络覆盖范围和可靠性，是未来移动通信系统实现高数据速率，提高传输可靠性的重要途径^[2]。

我们知道OFDM技术应用于宽带MIMO系统是提高频带利用率、降低接收机复杂度的重要途径，因此该系统越来越受到人们关注。但是由于OFDM 的子载波衰落情况相对平坦，对抗无线环境中的多径衰落还是不够的，因此它十分适合与MIMO 技术相结合，极大的提高了系统性能。将MIMO技术和OFDM结合通常有两种方法：一种是利用多天线实现空分复用，提高数据比特率；另一种是利用多天线实现空间分集，从而提高传输可靠性。结合这两种技术各自的优点来实现一种具有高容量、高可靠性的宽带无线通信系统就成为了当前众多研究中的一个热点。

 本文从MIMO与OFDM的原理出发，结合它们各自的优点，引出主要研究对象MIMO-OFDM技术。并对MIMO-OFDM系统的信道估计方面做进一步深入的研究。文章的大体结构分为以下几个方面：第一章为整个论文的总采用空间分集和复用技术，能够有效的改善系统容量以及性能，并且可以显著的体概括，对无线通信的各种技术进行了大致的介绍；第二章介绍了OFDM系统与MIMO系统的原理与特点，并引出了MIMO-OFDM技术，以显示出把MIMO技术和OFDM技术结合起来的重要性。第三章则针对MIMO-OFDM的信道估计进行仿真与实现，分析它的各种指标。第四章则为全文的一个总体的概括，把握了全文的主旨。