分布式MIMO 中的最大似然频偏估计

邓 凯

(宜宾学院 物理与电子工程学院, 四川 宜宾644000)

1 引 言

众所周知,与单天线系统相比,多入多出(M IMO)技术可以在不需要额外的系统带宽的前提下显著提高数据传输的比特率[1]。而与采用集中式天线的传统M IMO 相比,采用分布式天线的分布式MIMO系统[2],由于各发射天线或各接收天线位于不同的地理位置,各收发天线对所对应的空间链路之间的相关性更小,因此能获得更高的系统容量[3]。

类似于单天线系统,在分布式M IMO 系统中同样会由于振荡器的不稳定性或者发射机与接收机之间的相对运动而产生载波频偏。频偏的存在会严重降低系统的信号检测性能[4],因此在检测之前必须进行准确的频偏估计和补偿。在分布式M IMO 中,由于各发射天线或各接收天线位于不同的地理位置,各收发天线对之间的频偏均可能不同[5],这使得其频偏估计问题变得更加复杂。文献[5-8]讨论了分布式MIMO 中的频偏估计问题,但是它们都缺乏对最具普遍意义的最大似然估计的研究,文献[5]虽然研究了信道与频偏的联合最大似然估计问题,但它需要求解一个n 维的最大化问题(其中n 是发射天线数),因此复杂度很高。

本文研究分布式MIMO 中的最大似然频偏估计问题。在考虑各收发天线对之间的频偏均可能不同的一般情况下,推导出了平坦衰落MIMO 信道模型下的最大似然频偏估计。针对收端是否采用分布式天线的两种不同情况,分别提出了一种频偏估计方法。所提频偏估计方法可以将一个n 维最大化问题分解为n 个一维最大化问题,从而大大降低计算复杂度,具有较强的实用性。……