1、最大限度的提高頻譜利用效率是下一代無線移動通信的目標之一。在帶寬和功率受限的無線通信中，利用多輸入多輸出(Multi-Input Multi-Output, MIMO)技術(shù)(多天線技術(shù))能獲得更高的頻譜效率，同時正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技術(shù)具有抵抗多徑衰落和降低寬帶接收機復雜度的特點，因此，MIMO技術(shù)和OFDM技術(shù)的結(jié)合(即MIMO-OFDM技術(shù))

2、更能夠適應高信道容量、高比特信息速率等寬帶多媒體應用的需求，被認為是第四代移動通信系統(tǒng)中的主流技術(shù)，也是當前無線移動通信領(lǐng)域的研究熱點。
　　同步問題是通信信號處理中首先需要解決的問題，直接關(guān)系到后續(xù)基帶信號處理算法的性能，MIMO-OFDM系統(tǒng)對同步誤差非常敏感，很小的載波頻偏都將導致系統(tǒng)性能的急劇下降，因此準確的符號定時和精確的載波頻偏估計是MIMO-OFDM系統(tǒng)正常工作的前提。同時，信道估計技術(shù)是實現(xiàn)相干檢測和空時解碼，使得

3、系統(tǒng)在低信噪比的環(huán)境下依然具有低誤碼率的必要條件?；诖?，本文針對MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計和同步問題進行了相關(guān)研究，主要內(nèi)容及取得的成果如下：
　　第一，對快時變環(huán)境下 MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計算法的研究。給出了MIMO-OFDM系統(tǒng)在時變條件下的信號模型，將基于插值的SISO-OFDM系統(tǒng)的時變信道估計算法推廣得到了適合MIMO-OFDM系統(tǒng)的時變信道估計算法，并且提出了一種基于低通濾波的適用于快速時變環(huán)境下 MI

4、MO-OFDM系統(tǒng)的信道估計方法。該算法的基本思想是通過信道頻率響應相對于導頻子載波變化緩慢,而相對于噪聲成分變化很快的特點，實現(xiàn)信道頻率響應和噪聲成分有效的分離，利用時域低通濾波的方法對噪聲進行了有效的抑制，從而提高了信道參數(shù)估計的精確性。
　　第二，對基于空時編碼的MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計算法的研究。針對基于空時編碼的MIMO-OFDM系統(tǒng)使用最小均方(LMS)或最小二乘(RLS)自適應信道估計算法性能差的缺點，提出了一

5、種適用于空時分組編碼MIMO-OFDM系統(tǒng)的兩步信道估計方法。第1步運用最小方均誤差估計算法對導頻信道進行初始信道參數(shù)估計；第2步利用第1步得到的初始信道參數(shù)，運用提出的自適應估計算法來獲得更精確的后續(xù)信道參數(shù)，從而進一步提高了信道估計的精度。理論分析和仿真表明在不同的多普勒頻移的情況下，與完全采用MMSE信道估計及第二步運用LMS或 RLS自適應信道估計算法相比，所提出的兩步信道估計方法的MSE性能、SER性能都有明顯的提高。

6、　　第三，對基于導頻的MIMO-OFDM系統(tǒng)同步算法的研究。從MIMO-OFDM信號模型出發(fā)，分析了同步誤差對系統(tǒng)性能的影響。在此基礎(chǔ)之上，為了克服基于傳統(tǒng)訓練序列定時同步的平頂效應及多尖現(xiàn)象和提高系統(tǒng)頻譜的利用率，構(gòu)造了 MIMO-OFDM系統(tǒng)中一種倒序結(jié)構(gòu)的同步訓練序列并且提出了對應的定時和頻偏估計方法。與傳統(tǒng)算法相比，該算法能夠進一步提高定時估計的精準度。此外，該算法只需要一個訓練序列，就可以有效地對整數(shù)倍與小數(shù)倍頻偏進行估計，與

7、需要2個訓練序列的傳統(tǒng)算法相比，減少了訓練序列的數(shù)量，有利于提高系統(tǒng)頻譜的利用率。仿真結(jié)果表明，在 AWGN和改進的Jake模型信道環(huán)境下，所提出的方法與Minn方案和Park方案相比在 MSE性能、BER性能上都有明顯的提高。
　　第四，對基于IEEE802.11a前導結(jié)構(gòu)的MIMO-OFDM系統(tǒng)同步算法的研究。簡單介紹了 IEEE802.11a的物理層標準，重點討論了 IEEE802.11a標準的符號定時算法。在此基礎(chǔ)上，針對

8、基于傳統(tǒng) IEEE802.11a前導結(jié)構(gòu)的符號定時同步精度不高的缺點，提出了一種適合基于IEEE802.11a的MIMO-OFDM系統(tǒng)的符號定時同步方法。該方法將傳統(tǒng)正交前導結(jié)構(gòu)中最后一個短訓練序列的前半個周期進行了相位反轉(zhuǎn)，使得基于改進的前導結(jié)構(gòu)的接收信號與自身周期延時信號的互相關(guān)結(jié)果中產(chǎn)生一個明顯的下陷，因此這可以在多徑環(huán)境下更準確的獲得短訓練序列與長訓練序列的分界點，從而有效的提高多徑環(huán)境下MIMO-OFDM系統(tǒng)符號同步的精度。仿