無線通信及中繼網(wǎng)絡(luò)中的信道估計

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1、一寫學(xué)校代碼１０併９分類號ＴＮＷ９．５—密敬學(xué)號２０１３２００３６８儀禹如Ｊｉ斗爹９碩±學(xué)位論文題目無線通信及中繼網(wǎng)絡(luò)中的信道化計通ｍｙ學(xué)科、專業(yè)通信與信息系統(tǒng)＾指導(dǎo)教師Ｆ申曉紅ｊ串請學(xué)位日期。＾２０１６年３月分類號：TN929.5學(xué)校代碼：10699密級：學(xué)號：2013200368西北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）無線通信及中繼網(wǎng)絡(luò)中的信道估計作者：葛瑤學(xué)科（專業(yè)）：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：申曉紅西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院二零一六年三月ADisse

2、rtationfortheDegreeofMasterofEngineeringChannelEstimationinWirelessCommunicationandRelayNetworksCandidate:GeYaoSpecialty:CommunicationandInformationSystemSupervisor:ShenXiaohongNorthwesternPolytechnicalUniversityMarch2016摘要隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequency

3、DivisionMultiplexing,OFDM)技術(shù)，有效地提高了頻譜利用率，實現(xiàn)了高速數(shù)據(jù)傳輸。然而要達到更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，僅采用OFDM技術(shù)仍不能滿足人們的需求。為了進一步提高通信系統(tǒng)容量，多輸入多輸出(MultipleInputMultipleOutput,MIMO)技術(shù)得以迅猛發(fā)展。而MIMO-OFDM系統(tǒng)結(jié)合了兩者的優(yōu)勢，具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更大的覆蓋范圍及更高的頻譜利用率。然而，根據(jù)目前的趨勢而言，即便采用MIMO-OFDM系統(tǒng)，傳統(tǒng)的點-點通信已不能滿足人們對通信網(wǎng)絡(luò)及帶寬的需求。目前，無線中

4、繼網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠在不用增加基站數(shù)目的前提下，根據(jù)用戶的實際需求，靈活地加以部署和使用，擴大了基站覆蓋面積，提高了系統(tǒng)容量，降低了經(jīng)濟成本，成為一個非常有意義的研究課題。而所有這些通信技術(shù)的發(fā)展都需考慮無線信道的選擇性衰落。特別是，由于系統(tǒng)帶寬的不斷增加，造成信道的多徑相對時延及頻率選擇性衰落，導(dǎo)致信號發(fā)生嚴重畸變。只有對無線信道的狀態(tài)信息有很好的了解，才能有效的克服干擾所造成的信號失真，降低信道的影響，準確解調(diào)信號。此外，通信系統(tǒng)中的功率分配及自適應(yīng)傳輸?shù)燃夹g(shù)同樣需要信道的狀態(tài)信息。針對上述問題，本文對無線通信及中繼網(wǎng)

5、絡(luò)中的信道估計進行了深入研究，論文的主要研究工作概括如下：1、介紹了協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)的基本理論。分析了放大轉(zhuǎn)發(fā)和解碼轉(zhuǎn)發(fā)兩種基本的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并對其在不同合并方式下的系統(tǒng)性能做了對比。最后，分析了中繼位置對網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)性能的影響，為中繼網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實際應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。2、對現(xiàn)有的信道估計算法做了總結(jié)，并重點分析了基于自適應(yīng)算法的信道估計，通過理論分析和計算機仿真驗證其有效性和可行性。3、針對單載波點-點通信系統(tǒng)模型，提出一種基于CS-Gibbs采樣的載波頻率偏移與多徑稀疏信道聯(lián)合估計算法；而對多載波點-點通信系統(tǒng)模型，提出

6、的馬爾科夫鏈蒙特卡洛信道估計算法能解決傳統(tǒng)最大似然信道估計算法計算復(fù)雜度高的缺點。仿真結(jié)果表明，所提算法均能有效地實現(xiàn)載波頻率偏移與無線信道的聯(lián)合估計，提高系統(tǒng)性能。4、針對雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹欣^網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的信道估計進行了研究，在基于ML信道估計算法的基礎(chǔ)上進行了改進，簡化了算法搜索過程中的運算量，減少了需要搜索的未知變量個數(shù)，實現(xiàn)了對載波頻率偏移和中繼級聯(lián)信道的聯(lián)合估計。關(guān)鍵詞：無線通信及中繼網(wǎng)絡(luò)；信道估計；載波頻率偏移；壓縮感知；馬爾科夫鏈蒙特卡洛；最大似然估計IABSTRACTWiththewirelesscomm

7、unicationtechnologydevelopedveryfast,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM)technologyeffectivelyimprovethespectrumefficiencyandrealizehighdatatransmission.However,inordertoachievehigherdatatransmissionrate,theOFDMtechnologystillcannotmeettheneedsofpeople

8、.Instead,MultipleInputMultipleOutput(MIMO)technologycanfurtherimprovethecommunicationsystemcapacityanddeveloprapidly.TheMIMO-OFDMsystemcombinestheadvantagesofthesetwetechnol