分布式多天線時變信道特征參數(shù)估計的下界研究.pdf

1、在分布式多天線系統(tǒng)的接收端獲取衰落、時延和頻率偏置這三類信道特征參數(shù)對接收機的同步及均衡十分關(guān)鍵。利用序貫的觀測值采用非線性濾波方法受到了關(guān)注，建立這些濾波算法的估計下界將有利于接收端的設計。不同于將三類特征參數(shù)考慮為若干符號周期內(nèi)為準靜態(tài)的模型，本文針對信道特征參數(shù)隨機時變的特點，基于非線性濾波的估計下界理論，分別建立了真值已知和真值未知時特征參數(shù)的克拉美-羅估計下界。
　　 在分析三類特征參數(shù)的時變性的基礎(chǔ)上，首先在復信道衰

2、落已知時，對呈現(xiàn)明顯非線性特點的頻率偏置建立估計下界，方法是:在真值處求取觀測模型的一階雅可比矩陣，利用一步遞推的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率密度函數(shù)和觀測似然函數(shù)遞推獲得費希爾信息矩陣，再求逆得到后驗的估計下界;然后在頻率偏置已知時，類似地獲得復信道衰落的估計下界;接著進一步建立了三類特征參數(shù)聯(lián)合估計的后驗估計下界。仿真結(jié)果表明，隨著觀測值的增加，各參數(shù)的估計下界都具有收斂性;三類參數(shù)聯(lián)合估計時，頻率偏置受復信道衰落的影響小，估計下界小，而復信道衰落

3、受頻率偏置的影響大，估計下界大;過程噪聲方差對聯(lián)合估計下界的影響大，當過程噪聲方差數(shù)量級增大到一定數(shù)值時濾波發(fā)散。
　　 由于參數(shù)的真值在濾波過程中不能獲得，因此還分別建立了在復信道衰落估計值以及在頻率偏置估計值處可獲得的后驗近似估計下界，該方法對觀測模型在卡爾曼估計值處做兩階泰勒級數(shù)展開，求取觀測模型下參數(shù)的漢森矩陣得到條件均值和條件方差，然后利用該均值和該方差求取一步遞推的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率密度函數(shù)和觀測似然函數(shù)進而得到近似估計下