中繼系統(tǒng)中的信道估計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、本文內(nèi)容包括三個(gè)部分，研究了單中繼系統(tǒng)的導(dǎo)頻功率優(yōu)化和信道估計(jì)技術(shù)，以及雙路徑中繼系統(tǒng)的信道估計(jì)技術(shù)。
　　第二章研究了基于OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）調(diào)制的AF（Amplify-and-Forward）單中繼系統(tǒng)中導(dǎo)頻信號(hào)功率的最優(yōu)化分配。在無(wú)線通信系統(tǒng)中，導(dǎo)頻信號(hào)功率分配比例對(duì)系統(tǒng)的性能有著重要的影響。無(wú)線通信系統(tǒng)的總發(fā)射功率往往是受限的，導(dǎo)頻信號(hào)功率分配過(guò)大

2、會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號(hào)功率過(guò)小，導(dǎo)頻信號(hào)功率分配過(guò)小又會(huì)導(dǎo)致信道估計(jì)的性能下降，因此必定存在一個(gè)最優(yōu)的分配比例。本文首先建立了對(duì)基于OFDM調(diào)制的AF單中繼系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析了其中的信道估計(jì)過(guò)程，得到了系統(tǒng)的中斷概率函數(shù)，然后通過(guò)對(duì)中斷概率函數(shù)的分析，從理論上推導(dǎo)出了最佳導(dǎo)頻功率分配比例（pdr）最優(yōu)值的閉式解，最后通過(guò)仿真加以驗(yàn)證。仿真結(jié)果顯示，理論推導(dǎo)出的最佳pdr取值與實(shí)際最佳pdr取值比較吻合，而且使用最佳pdr取值可以對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)不錯(cuò)

3、的性能增益。
　　第三章給出了一個(gè)基于OFDM調(diào)制的AF單中繼系統(tǒng)的信道估計(jì)方案。較之常規(guī)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信系統(tǒng)，中繼系統(tǒng)包含更多的通信鏈路和更為復(fù)雜的信號(hào)傳輸協(xié)議，因此中繼系統(tǒng)中的信道估計(jì)過(guò)程更為復(fù)雜。為了獲取中繼到信宿間鏈路的CSI（信道信息），需要為中繼分配專門的導(dǎo)頻資源，這可能會(huì)破壞無(wú)線通信系統(tǒng)中原有的時(shí)頻資源分配規(guī)則。為解決這一問(wèn)題，本文給出了一個(gè)使用疊加式導(dǎo)頻的信道估計(jì)方案。疊加式導(dǎo)頻是指將導(dǎo)頻信號(hào)直接疊加與數(shù)據(jù)信號(hào)上傳送

4、，它不會(huì)占用額外的時(shí)頻資源，因此不會(huì)存在破壞無(wú)線通信系統(tǒng)原有時(shí)頻分配規(guī)則的問(wèn)題。但是由于數(shù)據(jù)信號(hào)的干擾，其對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)性能較差，本文引入低復(fù)雜度的迭代過(guò)程，將解出的數(shù)據(jù)信號(hào)反饋到信道估計(jì)過(guò)程中去，以提高信道估計(jì)性能。最終通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)，該方案能夠滿足無(wú)線通信系統(tǒng)正常工作的要求。
　　第四章給出了一個(gè)雙路徑中繼系統(tǒng)中的信道估計(jì)方案。雙路徑中繼系統(tǒng)是考慮到全雙工中繼難以實(shí)現(xiàn)，用兩個(gè)半雙工中繼輪流收發(fā)信號(hào)模擬一個(gè)全雙工中繼，進(jìn)行協(xié)同通信

5、的中繼系統(tǒng)。相比使用半雙工中繼的中繼系統(tǒng)，它具有近兩倍頻譜利用率的優(yōu)勢(shì)。由于雙路徑中繼系統(tǒng)中需要消除固有的中繼間干擾（IRI），其要求信宿獲取的CSI較多。本文在對(duì)雙路徑中繼系統(tǒng)信號(hào)傳輸過(guò)程進(jìn)行詳盡分析的基礎(chǔ)上，提出了一種較為有效的信道估計(jì)方案，并定性地分析了中繼放大因子對(duì)信道估計(jì)過(guò)程的影響。最后，本文通過(guò)仿真獲取了該信道估計(jì)方案的性能，以及最佳中繼放大因子取值。
　　本文的最后，對(duì)工作進(jìn)行了總結(jié)，展望了未來(lái)中繼系統(tǒng)中信道估計(jì)技術(shù)