中繼系統(tǒng)中的信道估計技術研究.pdf

1、本文內容包括三個部分，研究了單中繼系統(tǒng)的導頻功率優(yōu)化和信道估計技術，以及雙路徑中繼系統(tǒng)的信道估計技術。
　　第二章研究了基于OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）調制的AF（Amplify-and-Forward）單中繼系統(tǒng)中導頻信號功率的最優(yōu)化分配。在無線通信系統(tǒng)中，導頻信號功率分配比例對系統(tǒng)的性能有著重要的影響。無線通信系統(tǒng)的總發(fā)射功率往往是受限的，導頻信號功率分配過大

2、會導致數(shù)據(jù)信號功率過小，導頻信號功率分配過小又會導致信道估計的性能下降，因此必定存在一個最優(yōu)的分配比例。本文首先建立了對基于OFDM調制的AF單中繼系統(tǒng)的數(shù)學模型，分析了其中的信道估計過程，得到了系統(tǒng)的中斷概率函數(shù)，然后通過對中斷概率函數(shù)的分析，從理論上推導出了最佳導頻功率分配比例（pdr）最優(yōu)值的閉式解，最后通過仿真加以驗證。仿真結果顯示，理論推導出的最佳pdr取值與實際最佳pdr取值比較吻合，而且使用最佳pdr取值可以對系統(tǒng)帶來不錯

3、的性能增益。
　　第三章給出了一個基于OFDM調制的AF單中繼系統(tǒng)的信道估計方案。較之常規(guī)的點對點的通信系統(tǒng)，中繼系統(tǒng)包含更多的通信鏈路和更為復雜的信號傳輸協(xié)議，因此中繼系統(tǒng)中的信道估計過程更為復雜。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頻資源，這可能會破壞無線通信系統(tǒng)中原有的時頻資源分配規(guī)則。為解決這一問題，本文給出了一個使用疊加式導頻的信道估計方案。疊加式導頻是指將導頻信號直接疊加與數(shù)據(jù)信號上傳送

4、，它不會占用額外的時頻資源，因此不會存在破壞無線通信系統(tǒng)原有時頻分配規(guī)則的問題。但是由于數(shù)據(jù)信號的干擾，其對應的信道估計性能較差，本文引入低復雜度的迭代過程，將解出的數(shù)據(jù)信號反饋到信道估計過程中去，以提高信道估計性能。最終通過仿真發(fā)現(xiàn)，該方案能夠滿足無線通信系統(tǒng)正常工作的要求。
　　第四章給出了一個雙路徑中繼系統(tǒng)中的信道估計方案。雙路徑中繼系統(tǒng)是考慮到全雙工中繼難以實現(xiàn)，用兩個半雙工中繼輪流收發(fā)信號模擬一個全雙工中繼，進行協(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。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。本文在對雙路徑中繼系統(tǒng)信號傳輸過程進行詳盡分析的基礎上，提出了一種較為有效的信道估計方案，并定性地分析了中繼放大因子對信道估計過程的影響。最后，本文通過仿真獲取了該信道估計方案的性能，以及最佳中繼放大因子取值。
　　本文的最后，對工作進行了總結，展望了未來中繼系統(tǒng)中信道估計技術