對(duì)兩種類型的抗多徑干擾分析方法畢業(yè)論文.doc

0摘要本文以最小化系統(tǒng)總均方誤差(SunMSE)為準(zhǔn)則，迭代設(shè)計(jì)線性收發(fā)機(jī)的方案。該方案通過(guò)對(duì)接收機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，能夠有效地避免傳統(tǒng)MMSE設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的拉格朗日乘子不易計(jì)算的缺點(diǎn)，大大降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度。由于拉格朗日乘子有解析解，發(fā)射預(yù)編碼矩陣也有閉式解，并且可以通過(guò)定點(diǎn)迭代算法有效解出。收端的接收機(jī)也不用基站下發(fā)，只要各自采用MMSE均衡即可。仿真結(jié)果證明該方法的有效性?；跀?shù)據(jù)塊傳輸模型，將窄帶MIMO并行干擾抵消接收機(jī)推廣到寬帶MIMO信道，在理想信道和信道估計(jì)下，通過(guò)仿真評(píng)估了所提出的寬帶MIMO并行干擾抵消接收機(jī)的性能。仿真結(jié)果表明：所建議的方案在寬帶MIMO信道下的性能好于窄帶MIMO信道下的性能，在寬帶MIMO信道下，接收機(jī)可獲得比窄帶下更大的分集增益。本設(shè)計(jì)借助數(shù)學(xué)建模的有關(guān)方法，結(jié)合移動(dòng)通信的有關(guān)知識(shí)，提出一種改進(jìn)的抗多徑干擾的接收模型，該模型主要通過(guò)系統(tǒng)模型、信道模型、信道的相關(guān)函數(shù)計(jì)算、波達(dá)方向估計(jì)算法、空自適應(yīng)估計(jì)算法和空間自適應(yīng)濾波算法等。并通過(guò)相應(yīng)參數(shù)設(shè)置各種算法，應(yīng)用MTLBEL進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果證明本問(wèn)題所提出的方法可以有效提高接受裝置的抗干擾性能。關(guān)鍵詞：多徑干擾，MIMO，空時(shí)信號(hào)處理，預(yù)編碼，收發(fā)機(jī)聯(lián)合設(shè)計(jì)1Onthetwotypesofanti-multipathinterferenceanalysismethodAbstract：AniterativelineartransceiverdesignschemeunderSumMeanSquaredError(SMSE)minimizationcriterionisproposed.Bymodifyingthestructureoftransceiver,thecomplexcomputationofLagrangianmultiplierwithintraditionalMMSEtransceiverdesigncanbeeffectivelyobviated,andthusthewholesystemcomplexitycanbegreatlyreduced.BecausetheLagrangianmultiplierhasanalyticalsolutiontransmitprecodingmatrixalsohasclosed-formsolutionandcanbesolvedeasilywithfixed-pointiterations.TherecelivefilterisworkedoutindependentlywithMMSEcriterionateachterminal,andthedownlinksingalingofeachreceiverfilterformbasestationisnotnecessary.Simulationsdemonstratethattheproposedschemeiseffective.ParallelinterferencecancellationreceiverinflatfadingMIMOchannelwasdirectlyappliedtofrequencyselectionMIMOchannelbasedonblocktransmissionmodel.Theperformanceofproposedwidebandreceiverisevaluatedbasedonperfectchannelsandchannelestimationcasesbycomputersimulation.SimulationresultsstatestheperformancesofMIMOspacetimeprocessingalgorithmsbasedonfrequencyselectivechannelhavetheadvantageoverthealgorithmsbasedonflatMIMOchannels,andthereceivercanobtainmorediversitygainthanitisinflatMIMOsystem.Withthisdesignthemethodofmathematicalmodeling,combinedwiththeknowledgeofsmartantennaAnimprovedanti-multipathinterferencemodelforsmartantennareceivers,Themodelisprimarilythroughthesystemmodel,channelmodels,channelcorrelationfunction,theDOAestimationalgorithm,adaptiveestimationalgorithmforspace,suchasadaptivefilteringalgorithm.CorrespondingparametersettingthroughavarietyofalgorithmsforsimulationapplicationsMTLBEL.Resultsshowthatthisquestioncanberaisedbyimprovingaccesstoeffectiveanti-interferenceperformancedevices.Keywords：Multi-diameterdisturbance,MIMO,interferencecancellation,Precoding,Jointtransceriverdesign2目錄1緒論.11.1研究背景.11.2參數(shù)說(shuō)明.22數(shù)學(xué)模型及算法分析.22.1無(wú)線信道的敘述.22.2無(wú)線多徑信道模型.32.3系統(tǒng)模型的建立.42.4并行干擾抵消接收機(jī).52.5基于訓(xùn)練序列的信道估計(jì).63仿真及結(jié)果分析.84迭代接收機(jī)的設(shè)計(jì)分析.94.1迭代收發(fā)機(jī)的設(shè)計(jì).104.2單用戶單信息流系統(tǒng).134.3收斂性的分析.134.4計(jì)算復(fù)雜度的分析.144.5仿真結(jié)果及其分析.165兩種方法的結(jié)果分析.17致謝.18參考文獻(xiàn).1911緒論1.1研究背景隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)通信的需求日益迫切，對(duì)通信的要求也越來(lái)越高。理想的目標(biāo)是能在任何時(shí)候，在任何地方，通過(guò)任何方式，與任何人交流的信息。顯然沒(méi)有移動(dòng)通信，這個(gè)目標(biāo)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。移動(dòng)通信有如下特點(diǎn)：(1)必須利用無(wú)線電波進(jìn)行信息傳輸，(2)在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行，(3)可以利用頻普資源非常有限，(4)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多樣化，(5)設(shè)備必須適應(yīng)移動(dòng)的環(huán)境。我們知道第一代模擬系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的接入技術(shù)是頻分多址技術(shù)FDMA，它僅能提供9.6kbits通信帶寬。第二代窄帶數(shù)字系統(tǒng)的接入技術(shù)主要有時(shí)分多址技術(shù)TDMA和碼分多址技術(shù)CDMA兩種，它可以提供9.628.8kbits的傳輸速率。由于多路徑傳輸，使許多無(wú)線電通信系統(tǒng)的信號(hào)受到多徑干擾的影響。通常電波的反射、衍射和散射特性、接收機(jī)的移動(dòng)以及電波傳播環(huán)境的變化(如行駛的車輛、人群等)是引起多徑衰落的主要原因。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在基站的一個(gè)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)，多徑衰落使接收到的信號(hào)由許多具有隨機(jī)幅度和相位的多徑信號(hào)形成的矢量和組成。當(dāng)幾個(gè)主徑的相位基本一致時(shí)，信號(hào)得到加強(qiáng)；當(dāng)幾個(gè)主徑的相位相差很大時(shí)，信號(hào)相互抵消而減弱。由移動(dòng)和多徑引起的接收信號(hào)幅度的變化速度很快，因而稱這種衰落現(xiàn)象為快衰落。也稱為短期衰落或瑞利(Rayleigh)衰落。此外，由于各個(gè)路徑的時(shí)延不同，信號(hào)沿多個(gè)路徑的傳播造成信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間不同。這樣，接收信號(hào)發(fā)生時(shí)延擴(kuò)展，會(huì)引起碼間干擾。多徑干擾是影響無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵因素之一。對(duì)此，人們做了大量的嘗試并提出許多有效的方案。例如:分集技術(shù)、RAKE接收機(jī)、自適應(yīng)濾波等等。目前，在建立抗多徑干擾的接受裝置的模型中主要存在以下問(wèn)題：(1)不能有效解決時(shí)延擴(kuò)展，ISI和頻普利用率低的問(wèn)題。(2)計(jì)算方法的煩瑣，計(jì)算精確度低，計(jì)算量大等。(3)同步算法的使用范圍狹窄，使得在一般環(huán)境下無(wú)法應(yīng)用。本文提出的抗多徑干擾的智能接受天線，將有效縮短時(shí)延擴(kuò)展，減低ISI，CII，提高頻普利用率，提高計(jì)算方法精度，減少計(jì)算量.由于智能天線是一種由多天線單元組廠的陣列天線，因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)各陣元信號(hào)的加權(quán)