【摘要】：近年來,日趨重要的高速移動工具,如高速鐵路、無人駕駛飛機等,得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應用。列車與地面、無人飛機與地面之間的通信逐漸成為學術界、產業(yè)界廣泛關注和研究的熱點問題,毫無疑問,未來的通信系統(tǒng)將面臨高速移動環(huán)境。在高速移動信道環(huán)境下,多天線(MIMO)技術和大規(guī)模天線(Massive MIMO)技術由于具有良好的抗多徑衰落能力和高的頻譜利用率,通過簡單的信號處理技術就可以實現(xiàn)良好的系統(tǒng)性能,為高速移動通信系統(tǒng)設計提供了新的可能。但是,終端設備的高速移動,會導致無線信道的急劇變化,從而信道轉化為快時變信道。信號在這樣的信道中所受到的多徑效應和多普勒頻移嚴重,最終導致通訊質量大大降低。另外,高速移動工具大部分運行在開闊地帶,信號傳播時會產生視距傳播(LOS)路徑,瑞利衰落模型已經不能很好地描述該環(huán)境下的信道情況。本文從以上兩個問題出發(fā),結合多天線技術與疊加訓練序列信道估計技術,重點研究了高速移動環(huán)境下信道估計與編解碼方法,主要工作如下:(1)本文系統(tǒng)地分析了高速移動環(huán)境下快時變信道的特征和massive MIMO系統(tǒng)的基本原理及常見的基于訓練的信道估計和解碼方法,并介紹了多普勒頻移與相干時間的關系,以及它們對移動通信系統(tǒng)信道估計的影響。(2)本文針對相干時間短的特點,首先把疊加訓練序列方法應用于快速變化信道,以減少訓練信道所帶來的時間消耗。其次,把用于多發(fā)多收系統(tǒng)的對角空時碼應用單發(fā)多收快變信道系統(tǒng),以增強系統(tǒng)性能。其主要手段是將兩個相干時間內的符號進行對角空時碼編碼,然后與用于估計信道的訓練序列疊加后發(fā)送,系統(tǒng)接收兩個相干時間內所發(fā)送的信號后,進行信道估計和解碼。(3)針對處在開闊地帶的高速移動通信環(huán)境,本文給出了一種在massive MIMO系統(tǒng)中萊斯信道下基于疊加訓練信道估計方法與解碼方法。考慮視距分量信息已知或未知的情況下,基于矩陣理論公式推導,分別提出了信道估計方法,得到信道矩陣的估計公式。與此同時,基于MMSE解碼器分別設計了相應的解碼器。最后,經過仿真驗證,本文所提出的方案具有較好的系統(tǒng)性能。
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN911.22

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