基于增益差分概率密度的信道估计方法研究

论文摘要

目前，“3G”的商业应用在不断展开，并且存在着重大的产业发展机遇。在“3G”通信中，要求移动台的移动速度比第二代系统高很多，这也意味着“3G”系统中信道参数变化速率的动态范围大。在大范围变化的衰落信道下实现相干接收是非常困难的，其关键在于信道估计的实现，设计高效且低复杂度的信道估计算法是实现信道均衡、联合检测和智能天线等技术的基础，也是能否极大改善系统性能的关键。研究信道估计的一般出发点是寻求性能、开销和复杂度三者的折中，最终目标就是以较低的实现复杂度获得较好的估计性能。常见的估计方法基本都是基于训练序列或导频的算法，即在发射数据流中插入导频信号，接收端提取导频从而得到导频上的信道响应，再利用插值的方法估计其他数据载波位置上的信道响应。其中，插值方法利用的主要准则有最大似然（ML）、最小二乘（LS）和最小均方误差（MMSE）准则。利用这些准则的估计方法除了占用系统资源开销、复杂度相对较高外，都只是孤立地看待信号的估计过程，不利用之前的估计资源，使得计算量加大，而且准确度也有待提高；另外，对于不同的用户应该分别考虑，因为不同的用户拥有不同的用户特征，如城市和农村所处的电波传播环境差异很大，行走和开车时信号的衰落不同等等。所以本论文提出一种基于无线信道增益差分概率密度的增强信道估计方法，研究结果为无线移动通信系统的设计提供良好的推进作用。本论文的主体分为三个部分，分别是移动衰落信道的仿真、基于增益差分概率密度估计方法的提出与仿真、估计方法在高速移动信道中的应用，提出了利用信道衰落特征来完成系统中信道估计的方法，通过仿真实现检验了方法的可行性以及优越性，分别达到提高精度、减小开销和降低系统复杂度的目的。支持高速移动是未来移动通信系统的一个重要特征，随着通信技术的不断发展，对于通信系统效率的要求会越来越高，作为下一代通信的关键技术，相信基于信道增益差分概率的信道估计方法在未来通信事业发展中会起到举足轻重的作用！

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 无线移动通信系统的发展
• 1.2 现代通信技术的发展概况
• 1.3 信道估计的基本方法
• 1.4 论文结构与贡献
• 第二章 无线移动信道的衰落特征
• 2.1 无线信道电波传播及信号衰落概念
• 2.1.1 无线信道的定义
• 2.1.2 无线电波的传播方式
• 2.1.3 移动环境中的电波衰落
• 2.1.4 电波三种基本的传播方式
• 2.2 移动无线信道特征
• 2.2.1 多普勒频移及相干时间
• 2.2.2 时延扩展和相干带宽
• 2.3 信道衰落模型
• 2.3.1 快衰落
• 2.3.2 慢衰落
• 第三章 估计方法的提出及仿真
• 3.1 移动无线信道的数学模型
• 3.1.1 引言
• 3.1.2 数学模型推导
• 3.2 无线信道的衰落建模与仿真
• 3.2.1 Rayleigh 衰落信道仿真器的建立
• 3.2.2 仿真实现
• 3.3 基于增益差分概率密度估计方法的提出及仿真验证
• 3.3.1 数学模型
• 3.3.2 基于增益差分概率密度估计方法的提出
• 3.3.3 仿真实现
• 3.3.4 结论
• 第四章 宽带高速移动通信系统
• 4.1 宽带高速移动通信的发展
• 4.2 宽带移动通信系统
• 4.2.1 物理模型分析
• 4.2.2 理论分析与模型设计
• 4.3 基于增益差分概率密度估计方法在宽带系统中的应用
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 致谢