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引用第四章及第五章

多輸出入正交分頻多工通訊系統通道估測方法之研究 A Study on Channel Estimation Method for MIMO-OFDM Communication Systems 研究生：黃志堯 M9202218 指導教授：邱炳樟博士. 引用第四章及第五章. OFDM System. OFDM System 能有效對抗多重路徑通道所產生的頻率選擇衰減，假如通道延遲情況小於防護區間， ISI 能夠完全消除，並能在低複雜的接收狀況下高速通訊。. MIMO-OFDM System.

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引用第四章及第五章

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  1. 多輸出入正交分頻多工通訊系統通道估測方法之研究A Study on Channel Estimation Method for MIMO-OFDM Communication Systems研究生：黃志堯M9202218指導教授：邱炳樟博士 引用第四章及第五章

  2. OFDM System OFDM System 能有效對抗多重路徑通道所產生的頻率選擇衰減，假如通道延遲情況小於防護區間，ISI能夠完全消除，並能在低複雜的接收狀況下高速通訊。

  3. MIMO-OFDM System • 利用兩種技術的優點，在較佳的系統下達到很高的Data Rates，特別適合High-Data-Rate 之應用。 T x R MIMO-OFDM System

  4. 所有的MIMO-OFDM Receiver必須執行Time Synchronization，Frequency Offset Estimation, and Correction 及Parameter Estimation 等工作

  5. MIMO-OFDM System 的通道估測技術

  6. OFDM通道估測 • OFDM主要估測分為時域、頻域估測 • 時域上： 利用接收端未經過傅立葉轉換前的訊號來估測 • 頻域上： 利用接收端傅立葉轉換後的訊號來做估測 由於頻域估測技術對OFDM多工系統比較簡單，比較簡單，所以OFDM系統都是採用頻域估測與償

  7. 通道估測的重要性 • 精確估計通道的參數以提供後續的Equalizer來消除通道的影響，再進行後續的Data Detection

  8. Least Square (LS) Estimator for MIMO-OFDM Systems • 假設OFDM訊號所加入的防護區間比接收及發射所傳輸路徑的傳輸延遲更長 發射端為NT ，接收端為NR。 令接收端經過FFT後解調符號為:Yq[n,i] [1] Hp,q[n,i] : 為p個發射天線與q個接收天線中間的頻率響應 Xp[n,i]: 為P個發射天線的發射符號 WP[n,i]:接收天線接收到的附加雜訊

  9. Yq[n],n=0,1,2, ….,N-1 N為子載波的數目 對於q- th Receive Antenna 之 Demodulated Symbol Vector和Additive Noise Vector 分別為 對所有發射天線到q-th接收天線的通道頻率響應為 (NTXN)X1向量 • 其中 為p- th Transmit Antenna 與q- th Receive Antenna 之間通道的頻率響應 [2] [3] [4]

  10. [5] Transmitted Symbols可組合成 : NX(NT X N) 的矩陣 其中 diag{xp}為對稱矩陣。 解調符號矩陣可以表示為 : Yq=XHq+Wq 時域頻道響應 與頻域的通道響應Hp,q 關係為: FL包含NXN Unitary FFT Matrix F最開始L Columns的矩陣 [6] [7] [8]

  11. [9] 利用[7]解調符號矩陣可以表示為 其中 所以估測出來的通道脈衝響應矩陣可以表示為 : 必須存在 LS Estimator才可以運作 假如 為Singular或是趨近於Singular，則LS Solution不存在 [10] [11] [12]

  12. 提議最小平方通道估測 • 圖為簡易的MIMO-OFDM接收端系統

  13. Proposed Channel Estimator 優點 : • 1、傳送的TS於時域上的振幅因數等於1 • 2、ISI引起的失真對通道估測沒有影響 • 3、對LS Estimation來說， 可能成為單數的情況不再

  14. 電腦模擬 • 模擬參數 :

  15. Mean Square Error (MSE) • 分別比較QPSK、16-QAM、64-QAM三種調變方式 • Guard Interval (GI) = 0 • 使用傳統Least Square (LS) Estimator 及Proposed LS Estimator 之MSE

  16. 16-QAM、64-QAM

  17. Symbol Error Rate (SER) • 利用QPSK、16-QAM、64-QAM、256-QAM 調變 • 使用傳統LS Estimator 及Proposed LS Est imator 於GI = 0 • 傳統LS Estimator 於GI = 10，所產生的SER 的比較

  18. 16-QAM、64-QAM

  19. 使用傳統LS Estimator 分別於GI = 0、 10 • 使用QPSK，16-QAM，64-QAM 及256-QAM 調變

  20. 比較使用Proposed LS Estimator 於GI=0 時， • 使用QPSK，16-QAM，64-QAM 及256-QAM 調變

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