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MIMO无线信道参数估计方法研究

作 者: 李桑榆
导 师: 张业荣
学 校: 南京邮电大学
专 业: 电磁场与微波技术
关键词: MIMO DOA估计 SAGE算法 MUSIC算法
分类号: TN919.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 17次
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内容摘要


收发两端都采用多天线的MIMO通信系统具有潜在的巨大的信道容量,近年来引起了广泛的关注。未来的移动无线通信系统必须满足不断增长的传输容量的要求,而MIMO通信系统的性能很大程度上取决于无线信道的衰落特性。表征信道特性的参数包括相关时延、方位角、多普勒频移以及极化参数等。为了提高无线通信系统的性能,保证信号的可靠传输,需要有效的算法对这些参数作出快速准确的估计,所以研究多径信号参数估计方法具有重要意义。该文在MIMO无线传播信道的前提下,讨论了多种高分辨力的信道估计方法。这些方法可以归纳为三类:谱估计方法,基于参数子空间的估计方法和确定性参数估计方法。主要研究内容如下:(1)概述了无线衰落传播信道的基本特征,并讨论多径信号参数估计的意义;(2)分类讨论和研究了目前信道参数估计的各种算法,列举出各种算法的性能优缺点,做出理论对比;(3)概述空间谱估计方法的系统结构和数学模型,并对目前重要的几种MUSIC算法:经典MUSIC算法、求根MUSIC算法、四阶累积量MUSIC算法以及基于解相干的双向空间平滑算法和Toeplitz MUSIC算法进行理论研究,并且通过Matlab仿真软件,分别实现五种算法的DOA估计仿真;(4)在分别研究经典MUSIC算法、求根MUSIC算法、四阶累积量MUSIC算法以及基于解相干的双向空间平滑算法和Toeplitz MUSIC算法的前提下,综合比较各算法在不同假设环境下的性能优缺点。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
中英文注释对照表  8-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 MIMO系统的研究背景  9-10
  1.2 MIMO系统的研究意义  10
  1.3 MIMO系统的主要特征  10-12
  1.4 本论文主要内容和体系结构  12-13
第二章 无线传播信道特性  13-26
  2.1 引言  13
  2.2 无线衰落信道的基本特征  13-25
    2.2.1 传输衰减  14
    2.2.2 时间色散参数(频率选择性衰落)  14-18
    2.2.3 频率色散参数(时间选择性衰落)  18-20
    2.2.4 角度色散参数(空间选择性衰落)  20-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 信道参数估计算法  26-38
  3.1 引言  26-27
    3.1.1 多径信号参数估计的意义  26-27
    3.1.2 多径信号参数估计算法研究现状  27
  3.2 DOA估计算法  27-28
    3.2.1 传统DOA估计方法  27
    3.2.2 高阶统计量DOA估计方法  27-28
  3.3 时延估计算法  28-29
  3.4 联合DOA和时延估计算法  29-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章 谱估计方法-MUSIC  38-61
  4.1 空间谱估计理论基础  38-42
    4.1.1 空间谱估计的系统结构  38-39
    4.1.2 空间谱估计的数学模型  39-42
  4.2 基本MUSIC算法  42-49
    4.2.1 经典MUSIC算法  43-45
    4.2.2 求根MUSIC算法  45-47
    4.2.3 四阶累积量MUSIC算法  47-49
  4.3 基于解相干的MUSIC算法  49-53
    4.3.1 空间平滑算法  49-51
    4.3.2 矩阵重构类算法  51-53
  4.4 几种MUSIC算法仿真性能比较  53-59
    4.4.1 基本MUSIC算法的信噪比仿真  53-54
    4.4.2 基本MUSIC算法的阵元数目仿真  54-56
    4.4.3 基于解相干的MUSIC算法的仿真比较  56-57
    4.4.4 五种MUSIC算法的仿真综合比较  57-59
  4.5 本章小结  59-61
第五章 总结  61-63
  5.1 主要工作总结  61
  5.2 下一步研究方向  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-66

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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