基于盲信号分离的小区干扰抑制技术研究

论文摘要

在频率复用系数较低（接近1）的无线蜂窝通信系统（如LTE系统）中，高效的频谱复用在提高频谱利用率的同时会带来小区之间的同频干扰，有效抑制小区之间的同频干扰可以提高通信质量，尤其是小区边缘用户的服务质量可以得到明显的改善，因此研究小区之间的干扰抑制具有重要的意义。由于接收端缺乏干扰信号及其传输信道信息，因此充分挖掘有限的先验信息，在干扰信号及其传输信道未知的情况下，运用信号盲分离的方法，从接收到的混合信号中消除/抑制干扰信号是本文研究的内容。本文在分析了LTE系统干扰信号特点的基础上，分别针对同步干扰和异步干扰，研究了基于混合信号盲分离的干扰抑制方法，主要工作如下：1.根据相邻小区的同频干扰信号与本小区信号之间的时域结构是否对齐，将干扰分为同步干扰与异步干扰两种，并分别将这两种情况下每个子载波上接收到的混合信号建模为线性瞬时混合信号模型和线性卷积混合信号模型。2.同步干扰情况下，采用适用于复数信号的线性瞬时盲分离算法对接收到的混合信号进行分离。仿真实验表明，这种方法能够有效的分离出本小区的有用信号和相邻小区的干扰信号，从而能够抑制/消除干扰信号的影响。该方法的主要特点是仅利用了有用信号与干扰信号的统计独立性，不需要有用信号和干扰信号的结构特性及其传输信道的信息。3.在异步干扰的情况下，采用多通道盲解卷积的盲源分离方法对本小区的有用信号和相邻小区的干扰信号进行分离，获取有用的调制信号。该方法在中、高信噪比时，具有较好的分离效果，但是在低信噪比时，分离性能不够理想。仿真结果表明，与IRC方法相比，在干扰功率较大时，该方法具有明显的性能优势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 小区间干扰
• 1.1.1 小区间干扰问题的由来
• 1.1.2 小区间干扰的危害
• 1.1.3 LTE 系统简介
• 1.2 蜂窝移动通信系统中的小区干扰抑制技术
• 1.2.1 传统通信系统中的干扰抑制技术
• 1.2.2 LTE 系统中的干扰抑制技术
• 1.3 研究内容、方法、思路
• 1.3.1 相关的研究工作简介
• 1.3.2 研究内容一：基于盲信号分离的小区同步干扰抑制技术
• 1.3.3 研究内容二：基于盲信号分离的小区异步干扰抑制技术
• 1.4 论文的结构安排
• 第2章 盲信号分离基本理论及方法
• 2.1 盲信号分离概述
• 2.2 盲信号分离基本理论
• 2.2.1 盲信号分离模型
• 2.2.2 盲信号分离条件及存在问题
• 2.2.3 盲信号分离基础概念
• 2.3 盲信号分离主要方法
• 2.3.1 基于高阶统计量的方法
• 2.3.2 基于信息论的方法
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于盲信号分离的小区同步干扰抑制技术
• 3.1 OFDM 系统简介
• 3.2 同步干扰与异步干扰
• 3.3 同步干扰信号模型
• 3.4 瞬时混合盲源分离算法
• 3.4.1 自然梯度算法
• 3.4.2 ESAI 算法
• 3.4.3 仿真结果与分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于盲解卷积的小区异步干扰抑制技术
• 4.1 异步干扰信号模型
• 4.2 IRC 方法抑制干扰
• 4.3 基于盲解卷积的干扰抑制算法
• 4.3.1 盲解卷积概述
• 4.3.2 基于自然梯度的算法
• 4.3.3 噪声的影响
• 4.3.4 滤波器阶数选择
• 4.3.5 仿真结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 全文总结
• 5.1 本文的工作总结
• 5.2 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的学术论文和取得的研究成果