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《分布式信號波達方向-時延聯(lián)合估計算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要無線信道空時參數(shù)聯(lián)合估計是現(xiàn)代無線通信中的一個重要研究課題，也是智能天線技術(shù)在第三代移動通信系統(tǒng)中殿用所面臨的主要問題和基本需求。在復(fù)雜的移動通信環(huán)境中，信號因折射、繞射程敖射等原因產(chǎn)生多徑傳播現(xiàn)象，由此導(dǎo)致信號在空間與時間上擴展，造成碼間干擾和同信道干擾。這些干擾越來越成為影響現(xiàn)代移動通信質(zhì)量的主要因素。在移動通信系統(tǒng)中采用空時聯(lián)合處理技術(shù)可以抑翻多徑傳播、增大系統(tǒng)容量、提離通信質(zhì)量。而信道的空時參數(shù)聯(lián)合估計正是空時聯(lián)合處理中的基本技術(shù)之一，并可為空時聯(lián)合處理中的其他技術(shù)提供所需求的基本參數(shù)，具有重要的理論意義和實用徐馕?，F(xiàn)代通信環(huán)境中，由建筑物、道路或其他
2、因素導(dǎo)致的局部密集散射使得接收天線與發(fā)射終端之間常常不存在直達路線，信號傳播更多地依賴予大量的非壹達路線，因而導(dǎo)致信號在空間、時間上都產(chǎn)生一定程度的分布擴展，形成空時分布式多徑信號(space-timedistributedsignals)，此種情況下，基于傳統(tǒng)點源盤達波模型的空時參數(shù)估計技術(shù)不再透用，甚至可能帶來估計性能的惡化。本論文針對上述問題，以通信參數(shù)為主要研究對象，在深入分析現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上，對空時分奄式多徑信號(分布式信號)的波達方向(DOA)一時延聯(lián)合參數(shù)估計問題{乍了系統(tǒng)性的研究。主要創(chuàng)新之處如下：1．對現(xiàn)有的空時分布式信號的接收模型和信道模型進行了細
3、致的理論推導(dǎo)，并提出了～種帶有觀測噪聲的信道模型，詳細地分析了噪聲對參數(shù)估計中某些技術(shù)方法(如信道的傅立葉變換和去卷積計算)的不利影響。2．基于噪聲模型的分析，提出了一種新的去卷積和獲得空時聯(lián)合信號子空間的方法，該方法可以避免由于對信道估計數(shù)據(jù)的傅立葉變換和去卷積計算而導(dǎo)致的噪聲方差變大，從而空對聯(lián)合信號子空闖受到噪聲污染的問題。3．利用分布函數(shù)信息，改進了傳統(tǒng)空時聯(lián)合參數(shù)估計中的時．空．時MUSIC方法(TS孓MUSlC)，改寫了空聞濾波矩陣和時延濾波矩陣，解決了點反射源方法估計分布式信號時的失效問題。4。在搜索譜峰的參數(shù)估計方法中，提出抽取子空聞的概念，通過在聯(lián)合
4、信號子空間內(nèi)分別抽取不同的行來構(gòu)造空間搜索矩陣和時延搜索矩陣，并利用分布的摘要對稱性信息和搜索矩陣瑞利商的性質(zhì)，將復(fù)雜的多維搜索降為兩個一維搜索和一個配對過程，加快了算法的計算速度，并給出另外兩種快速搜索方法。5．具體分析了擴展分貓對旋轉(zhuǎn)不變性質(zhì)的影響。給出了保證空、時流形向量相鄰元素聞相位上保持旋轉(zhuǎn)不變性的條件，并以此為依據(jù)確定了陣元數(shù)和去卷積參數(shù)的取值范圍。6。給出了兩種基于旋轉(zhuǎn)不變性質(zhì)具有閉式解的空時參數(shù)聯(lián)合估計方法：抽取ESPRIT方法和時空矩陣方法。改變了對分布式信號空時參數(shù)估計中沒有閉式表達式方法的現(xiàn)狀。7．在抽取ESPRIT算法的基礎(chǔ)上改進了參數(shù)估計過程
5、，提出了一種能夠在～定程度上抑制非對稱分布誤差的參數(shù)估計方法，使算法降低了對爿}對稱分布誤差的敏感性。8．在多條路徑具有相同參數(shù)時(多路同參)，分析了空時參數(shù)聯(lián)合估計方法中的參數(shù)兼并現(xiàn)象，證弱了捆取ESPRIT方法對于非同參多徑空、時參數(shù)估計的可能性，確定了獨立多徑的空時參數(shù)匹配關(guān)系。對于多路同參路徑，提出了一種ESPRIT-MUSIC聯(lián)合{古詩算法，解決了基于空聞平滑技術(shù)的傳統(tǒng)方法無法應(yīng)用予分布式信號的問題，達到解參數(shù)兼并的目的。與現(xiàn)有的基于最大似然準(zhǔn)則的分布式信號DOA-時延聯(lián)合估計方法相比，本文提出的基予譜估計和子空間分解的方法能夠有效避免多維參數(shù)估計中的復(fù)雜優(yōu)
6、化問題，降低計算復(fù)雜性，并且可以給出閉式表達式，具有不敏感于信號分布特性和分辨率高的優(yōu)點。關(guān)鍵詞：空時分布式信號，DOA，時延，聯(lián)合估計，譜估計，予空聞方法玨ABSTRACTJointspace—timeparameterestimationisanimportantresearchprobleminmodemwirelesscommunicationsystems．Itisalsoamainconcernwhensmartantennatechnologyisusedin3Gsystems．Incomplicatedcommunicationenvironments
7、themultipathbroadcastingcausedbyreflection，diffractionorrefractionalwaysleadtointersymbolinterferencewhichisthemainreasonforcommunicationqualitydegradation．Asaresulttheuseofjointspace—timeparametersestimationinmobilesystemCanrestrainmuRipathphenomena，increasesystemcapabilityand
