MIMO-OFDM系统中异步同信道干扰的抑制PPT课件

1、院系：信息科学与工程学院院系：信息科学与工程学院姓名：姓名： 学号：学号：1MIMO OFDM系统中异步同信道干扰的抑制系统中异步同信道干扰的抑制一、系统模型一、系统模型2期望用户的第 j个天线上接收信号为：一、系统模型一、系统模型为了获得更好的估计精度，通常对时域信道参数进行估计，二者关系为：12/010,ctLjkl NklLkNleHhhhfI其中，21 /20/,ccTjk LNjkNkeef01,vec,rrtLTTk nk nNkN NhhhXxIfI，可以得到：,k nk nk nyXhz其中，3一、前言一、前言考虑单用户MIMO-OFDM系统，发射天线数目为Nt，接收天线数目为

2、Nr，子载波个数为Nc，每个块内导频符号为Np，系统模型为, 01, 01k nkk nk ncpkNnNyH xz其中，,rNk nyC表示第k个子载波、第n个OFDM符号上的接收信号,tNk nxC表示第k个子载波、第n个OFDM符号上的发送导频符号rtNNkHC表示第k个子载波上的MIMO信道矩阵rNnzC表示同信道干扰与噪声的叠加，且接下来，本文工作在于估计信道kH和干扰加噪声的协方差阵,k nkz0 CNk4二、最大后验概率估计二、最大后验概率估计关于h与k的似然函数可表示为：其中，0,01,1,cpTTTNNyyy，假设信道h的先验信息已知，且,hhh RCN1111,00| ,e

3、xppcNNHkkk nk nkk nk nknfy h yXhyXh则后验概率为：1111,0011,|expexppcNNHkkk nk nkk nk nknHhhfh yyXhyXhRhhRhh5二、最大后验概率估计二、最大后验概率估计关于h与k的联合MAP估计问题为：1111,0012/1minlns.t. pckIcINNHHkk nk nkk nk nhknLjkn NknnLe h yXhyXhhhRhhR06其中，LI为干扰信道在时域中的最大长度。三、信道和干扰协方差阵的估计三、信道和干扰协方差阵的估计对于该式的求解，由于存在两个待求量，为简化运算，可以先固定其中一个量求另一个

4、量，然后迭代求解。当k固定时，h可由下式求得：111,0012/1minlns.t. pckIcINNHkk nk nkk nk nknLjkn NknnLe yXhyXhR0当h固定时，求解k相当于以下优化问题：111111111,0000ppccNNNNHHk nkk nhk nkk nhknkn hX XRX yR h7三、信道和干扰协方差阵的估计三、信道和干扰协方差阵的估计对于上式的求解，分以下几步：1）干扰+噪声的协方差阵k的初步估计为：信道与干扰协方差的估计8其中，,k nk nk nzyXh2）自相关序列估计为：12/0ccNjkn NnkkeR00, 2,1,1ccmIcIHH

5、mNmmNmcLmNLmNR0RRRRRR令：三、信道和干扰协方差阵的估计三、信道和干扰协方差阵的估计则通过低通滤波后的协方差阵为3）做如下结构化模型：其中，Gk为Nrd的矩阵，d为干扰用户数目，2为噪声方差。将Gk变换到时域有信道与干扰协方差的估计9三、信道和干扰协方差阵的估计三、信道和干扰协方差阵的估计4）最终， k可表示为其中，2=rHkkNAQ AI,21 /21 /21/,1,IIIcIccIHkL kdL kdTjk LNjk LNjkNL keeeQfIfIf5）最后，得到无约束优化问题为：221112,00,lnminpcrrHNNkNHHknk nk nkNk nk n AA

6、Q AIyXhAQ AIyXh10三、信道和干扰协方差阵的估计三、信道和干扰协方差阵的估计6）通过求导完成对该无优化问题的求解：112211*120,0112212,011rrcprrrpHHkNkkNNNpHHkk nk nk nk nkNknpHHkNkNNpHk nk nk nk nnpNNtrtrNNAQ AIAQAQ AIAyXhyXhAQ AIAQAQ AIAQ AIyXhyXh1120crNHkkNAQ AI7）由于该方程很难求解出闭式解，因此采用梯度法来求解A和2。11三、信道和干扰协方差阵的估计三、信道和干扰协方差阵的估计8）梯度法来求解A时，需要知道A的初始值，可由下式获得

7、：GAF采用最小二乘完成A的初始值估计：12其中，011,0,1,1,cIIIcNLdLdLNdGGGGFfIfIfI1_HHInitialAGFFF四、算法流程四、算法流程 13五、仿真结果五、仿真结果14比较了5种信道估计方法的MMSE误差以及对应的FER&BER性能：1、使用理想瞬时干扰协差阵的MMSE信道估计2、使用理想长时干扰协差阵的MMSE信道估计3、文献1的方法4、协方差阵无结构化的方法5、本文的方法结构化协方差阵的方法五、仿真结果五、仿真结果图1：干扰噪声比5dB，干扰数目为1，干扰多径数目为1，MMSE15-2-1012345610-210-1100101SINRMM

8、SE Ideal Statistic ICMOur methodOur New Method五、仿真结果五、仿真结果图1：干扰噪声比10dB，干扰数目为1，干扰多径数目为116-4-3-2-1012345610-410-310-210-1100SINRFER Ideal Instantaneous ICMIdeal Statistic ICMMethod in 1Our methodOur New Method五、仿真结果五、仿真结果图2：干扰噪声比10dB，干扰数目为1，干扰多径数目为317-4-3-2-1012345610-410-310-210-1100SINRFER Ideal Ins

9、tantaneous ICMIdeal Statistic ICMMethod in 1Our methodOur New Method五、仿真结果五、仿真结果图3：干扰噪声比5dB，干扰数目为1，干扰多径数目为3，FER仿真图18-101234567810-310-210-1100SINRFER Ideal Instantaneous ICMIdeal Statistic ICMMethod in 1Our methodOur New Method-101234567810-510-410-310-210-1100SINRBER Ideal Instantaneous ICMIdeal St

10、atistic ICMMethod in 1Our methodOur New Method图4：干扰噪声比5dB，干扰数目为1，干扰多径数目为3，BER仿真图六、参考文献六、参考文献191 E. G. Larsson, “Semi-structured interference suppression for orthogonal frequency division multiplexing,” in Proc. IEEE Symposium on Signal Processing and Information Technology (ISSPIT), pp. 435-438, Dec

11、. 2003.2 Jngren G, Astly D, Ottersten B. Structured spatial interference rejection combiningC/Proc. of the European Signal Processing Conference. 2000. 3 Raghavendra M R, Juntti M, Myllyla M. Co-channel interference mitigation for 3G LTE MIMO-OFDM systemsC/Communications, 2009. ICC09. IEEE International Conference on. IEEE, 2009: 1-5. 4 Li Q, Zhu J, Guo X, et