多天线OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统环境下,针对现有全分集全速率空时编码分集复用交换之间的关系问题,在多天线OFDM系统模型下推导了其分集和复用增益交换曲线,进一步证实了FDFR(Full Diversity Full Rate)空时编码是一种最优的分集复用交换空时编码。给出了实现全分集全速率空时编码的设计方法。理论分析表明,全分集全速率空时编码具有较好的空间链路适应性。在中国未来通用无线环境研究计划(FuTURE:Future Technologies for a Universal Radio Environment)的系统配置条件下,仿真了全分集全速率空时编码的性能并与其他现有最优空时编码的性能进行对比。结果表明,全分集全速率空时编码具有更好的链路适应性和较好的性能。
针对多天线OFDM系统中时域信道训练符号采用非正化的数字序列而导致其矩阵求逆运算计算复杂度高的问题,采用多用户CDMA系统上行链路的信道训练符号设计方法,提出了多天线Steiner信道估计方法。该方法通过时域途径设计的训练符号,使所有发射天线的训练符号矩阵成为一个循环矩阵,从而接收机可用离散傅立叶变换矩阵进行对角化,避免了信道估计矩阵求逆运算。同时,根据Steiner初始信道估计分离出每条路径的有用信息,再用每条路径的空间冲激响应来估计该路径信号的波达方向(Direction of Arrival,DOA),去除天线间接收信号的相干性,有效地利用空间信息提高Steiner信道估计的精度。实验结果表明,通过估计接收信号在每个接收天线上的波达方向角,基于波达方向的Steiner估计算法,在QPSK调制模式下获得了近0.5dB的性能提升,而在16QAM调制方式下可获得近2dB的信噪比增益。
