三維空時無線信道測量及參數(shù)估計算法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代高速無線通信系統(tǒng)的發(fā)展，MIMO技術(shù)越來越受到人們的重視。為了更加準(zhǔn)確地描繪無線信號在MIMO信道中的傳播狀況，需要將傳統(tǒng)的2D MIMO信道模型擴(kuò)展到三維情況，并相應(yīng)地加入新的信道參數(shù)，建立3D MIMO信道模型。為此，需要開展面向三維空時無線信道的測量和參數(shù)估計研究工作。
　　本文首先對無線信道測量技術(shù)進(jìn)行了概覽。在各類無線信道測量技術(shù)中，基于偽隨機(jī)序列的信道測量方案是最具代表性的一種。本文選擇這種方案的兩個代表，即R

2、USK MIMO信道測量系統(tǒng)和Propsound多維無線信道測量系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。此外，本文還提出一種新的信道測量解決方案，并對其探測信號設(shè)計、硬件結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)處理流程進(jìn)行了介紹。
　　本文還對無線信道的參數(shù)估計算法進(jìn)行了研究，其中重點關(guān)注空域參數(shù)估計方法。首先對空域參數(shù)估計的基本數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了解釋，并就一些著名的空域參數(shù)估計算法進(jìn)行了介紹，例如MUSIC、ESPRIT、ML和SAGE算法等，并對其進(jìn)行了相關(guān)的仿真實驗。實際的無

3、線信道一般包含大量的多徑，且多徑信號之間存在相關(guān)性。由于經(jīng)典算法自身的理論局限或過高的復(fù)雜度，使之無法應(yīng)對這種情形，因而難以在實際的信道測量系統(tǒng)中被直接采用。
　　為解決上述問題，本文中提出了兩種適用于信道測量應(yīng)用的空域參數(shù)估計算法，即MERIA算法和MAPS算法。這兩種算法都基于陣列沖激響應(yīng)設(shè)計，其中MERIA算法利用陣列沖激響應(yīng)的旋轉(zhuǎn)不變性進(jìn)行角度估計，而MAPS算法則首先由陣列沖激響應(yīng)矢量的協(xié)方差矩陣導(dǎo)出參考子空間，再根據(jù)導(dǎo)