CAZAC导频下MIMO-SCFDE的频域均衡与FPGA实现

本文主要探讨了多输入多输出(MIMO)单载波频域均衡系统(MIMO-SCFDE)的频域均衡算法，并重点介绍了其在实际应用中的关键技术和硬件实现。首先，研究者梁瀚予和林家儒针对MIMO系统中的信道估计问题进行了深入研究。他们选择基于循环前缀辅助Zadoff-Chu序列(CAZAC)的块状导频进行信道估计，这种选择考虑了频带利用率和信道估计的准确性，因为CAZAC序列在无线通信中因其优良的自相关特性而被广泛采用。 文章的核心部分是提出了空时块编码(STBC)技术，这是一种利用空间多径来增强通信系统性能的方法。通过2x2 MIMO配置，STBC使得系统能够完全利用空间分集增益，提高信号的抗干扰能力和可靠性。在低信噪比环境下，为了兼顾实现的复杂度和性能，他们采用了最小均方误差(MMSE)的频域均衡算法，这是一种优化的均衡策略，能够在噪声环境中提供更好的解调性能。 作者还构建了浮点和定点仿真平台，对提出的算法进行了验证，确保了其在理论上的可行性及实际应用中的效果。接着，他们将这些算法成功地移植到现场可编程门阵列(FPGA)硬件平台上，这不仅提高了系统的实时性，也降低了硬件成本。特别地，针对信道估计部分，他们采取了特殊的设计，通过查表法代替传统的除法运算，既节省了硬件资源，又简化了实现步骤。 实验室测试结果显示，该MIMO-SCFDE系统在AWGN信道和衰落信道下的性能达到了预期设计目标。关键词“信道估计”、“单载波频域均衡”、“空时块编码”和“最小均方误差”强调了文章的主要关注点，这些技术在现代无线通信系统中扮演着至关重要的角色。 总结来说，这篇论文深入研究了MIMO-SCFDE系统的关键技术，包括信道估计、空时块编码和频域均衡算法，并展示了其在FPGA上的实现方法，为无线通信系统的优化设计提供了有价值的参考。同时，实验结果证明了所提出的解决方案的有效性和实用性。