MIMO-OFDM系统的频域移位

摘要

当前无线个人通信最大的问题是有限的频谱资源和人们无限的需求之间的矛盾，为了提高系统容量和高速可靠通信，下一代无线通信的研究热点主要集中在MIMO、OFDM、Turbo码、LDPC码、多用户检测以及自适应调制等技术上。本文针对MIMO、OFDM、LDPC中存在的一些问题提出了解决方案。
针对OFDM的子载波同步问题，提出了频域移位自相关子载波同步的方法。其根本思想是：当OFDM信号在时频完全同步时，每一个子载波的解调信息中不包含其它任何一个子载波的信息，而只与该子载波传输的信号以及信道特性有关；当OFDM信号频域不完全同步时，每一个子载波的解调信息中都包含了相邻多个子载波的调制信息，因此各解调信息之间不再相互独立，而是彼此相关的。更为重要的是，这种相关关系随着频域上同步偏差的变化而变化，是同步偏差的函数，根据该函数关系可以有效地估计OFDM信号子载波相对偏移的大小。另外这种子载波的同步方法不仅可以应用于OFDM系统，还可以用来解决MIMO-OFDM、PCC-OFDM以及DWMT系统的子载波同步问题。
在LDPC码的译码方面，本文的工作主要集中在以下三点：第一，提出了LDPC解码的一个新参数。该参数与每个比特的非法校验数相结合，在比特反转算法中可以更好的描述每一个比特的可靠性程度，从而大大提升了比特反转算法的译码性能；第二，针对比特反转-禁止算法中需要提供“最优禁止反转长度”的问题提出了一种基于令牌的译码算法。结合LDPC解码的新参数，基于令牌的算法是一种高译码性能、低计算复杂度的译码算法；第三，在BP译码过程中，每一次迭代之前采用LDPC码的新参数来判断每一个比特的可靠性，从而在随后的迭代过程中无需再更新可靠性很高的比特的信息，从而降低了BP译码的运算量。
论文的另外一部分工作是在MIMO-OFDM系统中构建了一个LDPC空时频编码结构，使每一个码字可以利用尽可能多的分集进行传输，并针对这一结构提出了相应的“参数判决的软干扰消除”（SIC＆PD）译码方案。仿真结果表明该译码方案在中等水平信噪比的情况下有一定的增益。
关键词：OFDM子载波同步DWMT LDPC解码下一代移动通信

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