博碩士論文 965203009 詳細資訊


姓名 王學儒(Shiue-Ru Wang)  查詢紙本館藏   畢業系所 通訊工程學系
論文名稱 利用常數模演算法之通道追蹤演算法於多輸入多輸出正交分頻多工系統
(Channel Tracking in MIMO OFDM Systems by Utilizing Constant Modulus Algorithms)
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摘要(中) 將多輸入多輸出方法與正交分頻多工技術結合,以提升系統在應付多路徑與行通通道的效能,已經廣泛地被使用在無線通訊系統上。例如,在有限導引訊號的無線網路應用裡,為了應付時變通道所造成之通道效應,考慮通道追蹤已成為重要之研究課題。本篇論文在兩根傳送天線及兩根接收天線的時空碼多輸入多輸出正交分頻多工系統下,研究使用常數模演算法與決策迴授方法作自動切換的通道追蹤演算法,並應用在考慮相鄰兩符元間通道變化的子載波干擾消除法中。從模擬結果中顯示,在時空碼多輸入多輸出系統下所提出的常數模演算法與決策迴授法自動切換方式可得到較僅使用決策迴授法或常數模演算法更佳的性能。
摘要(英) The combination of multiple input and multiple output (MIMO) technology and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) to combat multipath and mobile channels is widely used in wireless communications. For example, in wireless network applications with limited number of pilots, channel tracking is an important scheme to deal with time-varying channels. Here, the Alamouti space-time block code is applied to a two-by-two MIMO OFDM system in which we explore a new channel tracking algorithm that can alternatively operate between the constant modulus algorithm (CMA) and the decision feedback algorithm based on the proposed mechanism. The proposed algorithm is also further verified in an intercarrier interference cancellation algorithm that can solve the time-varying channel with changed status even between two consecutive OFDM symbols. Simulation results show that the proposed algorithm can achieve better performance than the method employing only the CMA method or the decision feedback method.
關鍵字(中) ★ 通道追蹤
★ 多輸入多輸出
關鍵字(英) ★ MIMO
★ channel tracking
論文目次 章節目錄
第一章 序論 1
1.1 前言 1
1.2章節架構介紹 2
第二章 多輸入多輸出正交分頻多工系統(MIMO-OFDM)簡介 3
2.1 OFDM系統介紹 3
2.2 MIMO-OFDM系統介紹 4
2.3 MIMO-OFDM STBC系統介紹 5
2.4 通道模組 9
2.4.1 傑克斯通道模組 10
2.4.2 自迴歸通道模型 13
第三章 多輸入多輸出正交分頻多工之通道追蹤 15
3.1 使用Preamble預估 MIMO-OFDM通道值 16
3.2 MIMO-OFDM STBC 之通道追蹤演算法 18
3.3 頻域通道追蹤利用平滑化決策迴授機制 20
3.3.1決策迴授法 20
3.3.2 平滑化通道估測 23
3.4 半盲目式通道追蹤法 24
3.4.1 CMA與相位回復演算法 25
3.4.2 Modified CMA與相位回復演算法 33
3.5 Normalized CMA 36
3.6 半盲目通道追蹤與直接決策迴授機制之切換法則 39
3.7 Interference Cancellation Detector 44
第四章 模擬與分析 48
4.1 系統及通道模型參數設定 48
4.2 NCMA 與遞迴次數之模擬與分析 50
4.3 NCMA 與決策迴授機制切換之模擬與分析 51
4.3.1 不同 值切換對系統影響之模擬與分析 51
4.3.2 不同 值切換對系統影響之模擬與分析 54
4.3.3 滑動視窗大小切換對系統影響之模擬與分析 57
4.3.4 不同步階大小對系統影響之模擬與分析 60
4.4 通道追蹤演算法效能與位元錯誤率之模擬與分析 64
4.5 IC detector 69
第五章 結論與未來展望 71
參考文獻 72
圖目錄
圖 2.1 OFDM 系統架構圖 4
圖 2.2 MIMO-OFDM STBC系統架構圖 5
圖 2.3 2x2 Alamouti 傳送分集架構 6
圖 2.4 2x2 STBC Block Index示意圖 7
圖 2.5 時變通道中振幅值之機率分佈情形 11
圖 2.6 時變通道中相位之機率分佈情形 11
圖 2.7 COST 207功率延遲數據圖 13
圖 3.1 MIMO-OFDM STBC 上行系統傳送架構方塊圖 18
圖 3.2 MIMO-OFDM STBC 通道追蹤架構圖 19
圖3.3 頻域通道追蹤利用決策迴授機制之方塊圖 20
圖3.4 加入平滑化之頻域通道追蹤架構圖 24
圖3.5 MIMO-OFDM STBC利用CMA追蹤通道架構圖 25
圖3.6 MIMO-OFDM STBC利用MCMA追蹤通道架構圖 34
圖 3.7 預設區間切換之自動切換示意圖 41
圖 3.8 預設區間自動切換可靠區間示意圖 41
圖 3.9 4-ASK 之決策區間示意圖 42
圖 3.10 滑動視窗模組示意圖 43
圖 3.11交干擾項消除之通道估測流程圖 45
圖 3.12交干擾項消除方塊圖 47
表 4.1 系統模擬參數表 48
表 4.2 自迴歸模組之模擬參數設定值 49
表 4.3 傑克斯模組之模擬參數設定值 49
圖 4.1 各種通道環境下,不同遞迴次數對系統效能影響 50
圖 4.2 固定通道環境下,不同MSE大小對系統效能影響 52
(step size= ) 52
圖 4.3 AR通道環境下,不同MSE大小對系統效能影響 52
(step size= ) 52
圖 4.4 情況下,不同MSE大小對系統效能影響(step size= ) 53
圖 4.5 情況下,不同MSE大小對系統效能影響(step size= ) 53
圖 4.6 固定通道環境下,不同 大小對系統效能影響 54
(step size= ) 54
圖 4.7 AR通道環境下,不同 大小對系統效能影響 55
(step size= ) 55
圖 4.8 情況下,不同 大小對系統效能影響(step size= ) 55
圖 4.9 情況下,不同 大小對系統效能影響(step size= ) 56
圖 4.10 固定通道環境下,不同滑動視窗大小對系統效能影響(step size= ) 58
圖 4.11 AR通道環境下,不同滑動視窗大小對系統效能影響 58
(step size= ) 58
圖 4.12 情況下,不同滑動視窗大小對系統效能影響(step size= ) 59
圖 4.13 情況下,不同滑動視窗大小對系統效能影響(step size= ) 59
圖 4.14 固定通道環境下,不同步階大小對系統效能影響 61
圖 4.15 AR通道環境下,不同步階大小對系統效能影響 61
圖 4.16 情況下,不同步階大小對系統效能影響 62
圖 4.17 情況下,不同步階大小對系統效能影響 62
圖 4.18不同步階大小在各個通道環境下對系統效能影響 63
圖 4.19 固定通道環境下,不同通道追蹤演算法對系統效能影響(step size= , ) 65
圖 4.20 固定通道環境下,不同通道追蹤演算法之MSE 性能比較圖 (step size= , ) 65
圖 4.21 AR通道環境下,不同通道追蹤演算法對系統效能影響(step size= , ) 66
圖 4.22 AR通道環境下,不同通道追蹤演算法之MSE 性能比較圖(step size= , ) 66
圖 4.23 情況下,不同通道追蹤演算法對系統效能影響(step size= , ) 67
圖 4.24 情況下,不同通道追蹤演算法之MSE 性能比較圖(step size= , ) 67
圖 4.25 情況下,不同通道追蹤演算法對系統效能影響(step size= , ) 68
圖 4.26 情況下,不同通道追蹤演算法之MSE 性能比較圖(step size= , ) 68
圖 4.27 情況下,不同決策演算法對系統效能比較圖(step size= ) 69
圖 4.28 情況下,不同決策演算法對系統效能比較圖(step size= ) 70
表目錄
表 2.1 STBC 編碼方式 6
表 2.2 四種地區功率延遲數據之數學模型 12
表 2.3 不同的環境下 的設定值 14
表 4.1 系統模擬參數表 48
表 4.2 自迴歸模組之模擬參數設定值 49
表 4.3 傑克斯模組之模擬參數設定值 49
參考文獻 參考文獻
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指導教授 張大中(Dah-Chung Chang) 審核日期 2009-7-21

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