MIMO无线通信：信道估计与信号检测的理论探索

"这篇博士学位论文主要探讨了无线MIMO（多入多出）通信系统中的信道估计与信号检测的理论方法。作者是王海明，由尤肖虎教授指导，于2009年在东南大学完成。研究背景是为了应对未来高速数据传输的需求，MIMO技术因其能有效利用空间资源，提高频谱效率和功率效率，成为移动通信领域的关键。论文关注的无线通信技术包括OFDM（正交频分复用）和OFDMA（正交频分多址接入），以及SCBT（单载波分块传输）和SC-FDMA（单载波频分多址接入）。 在OFDM和OFDMA技术方面，虽然它们有较强的抗多径干扰能力且易于与MIMO结合，但高峰均比（PAPR）和对频偏敏感的问题限制了其在功率效率上的表现。相比之下，SCBT和SC-FDMA保持了低PAPR的优点，更适合MIMO环境。 论文的核心在于研究时变频率选择性MIMO信道环境下的SCBT系统信道估计。提出了使用双边导频段的低开销时隙结构，这些导频段由Golay互补序列构建，具有相移正交特性，可以实现最小均方误差（MMSE）意义下的最优最小二乘（LS）估计。通过Golay互补序列的特殊生成式和循环矩阵的性质，设计了快速周期Golay相关（FPGC）算法，进一步发展出串行和并行的Lattice结构来快速估计信道响应。 此外，论文还针对时变频率选择性衰落信道中的MIMO SC-FDMA系统，提出了双边梳状导频的低开销时隙结构和时域信道估计方案。仿真结果证明了这种方法在MIMO SCBT系统中的信道估计性能最优，并且也适用于MIMO SC-FDMA系统。 这篇论文深入研究了MIMO无线通信系统中的关键技术，提供了新的信道估计方法和信号检测策略，对于提升无线通信系统的性能具有重要意义。"