【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)([oT,internet of things)技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)有的長期規(guī)劃演進(LTE,long-term evolution)通信標(biāo)準(zhǔn)難以滿足機器與機器通信(M2M,machine-to-machine)的需求,主要原因在于M2M有其不同于LTE傳輸?shù)娘@著特征。為了滿足下一代移動通信系統(tǒng)中對機器類通信(MTC,machine-type communication)低延遲、高可靠性的需求,本文利用了壓縮感知的相關(guān)理論研究了如何在非協(xié)調(diào)多址接入場景中實現(xiàn)導(dǎo)頻輔助的活躍用戶檢測和信道估計。首先,研究了如何利用基于多矢量測量的正交匹配追蹤(OMP-MMV,orthogonal matching pursuit for multiple measurement vectors)及其衍生算法解決非協(xié)調(diào)多址接入場景中的活躍用戶檢測和信道估計問題。一方面,在歸一化多矢量測量的正交匹配追蹤算法(N-OMP-MMV,normalized OMP-MMV)的基礎(chǔ)上,為了提高非協(xié)調(diào)多址接入系統(tǒng)的傳輸效率、增加可擴展性,考慮了活躍用戶個數(shù)服從泊松分布的場景。在此場景下,現(xiàn)有文獻中的算法都沒有考慮到充分利用用戶活躍的先驗信息,為此提出了在泊松分布場景下的改進型歸一化多矢量測量的正交匹配追蹤算法(N-IOMP-MMV,normalized improved OMP-MMV),該算法可以充分利用用戶活躍度的先驗信息,對活躍用戶做貝葉斯檢測。另一方面,基于已有的塊狀稀疏信號恢復(fù)理論,給出了 N-OMP-MMV以及N-IOMP-MMV算法在功率控制大規(guī)模多輸入多輸出(MIMO,multiple-input-multiple-output)系統(tǒng)中正確檢測活躍用戶的漸進性能以及信道估計均方誤差下界。仿真結(jié)果顯示提出的基于OMP-MMV的活躍用戶檢測和信道估計算法可以很大程度上減少導(dǎo)頻長度,同時提高活躍用戶檢測和信道估計質(zhì)量。隨后,研究了基于廣義近似消息傳遞(GAMP,generalized approximate message passing)的活躍用戶檢測和信道估計算法。首先設(shè)計了多矢量測量的廣義近似消息傳遞算法(GAMP-MMV,GAMP for MMV),其可以充分利用待估信號的聯(lián)合稀疏特性有效提高活躍用戶檢測和信道估計的性能。同時該算法可擴展性非常強,在非協(xié)調(diào)多址接入場景中可以利用在線用戶不同的活躍概率提高檢測性能。隨后,將期望最大算法(EM,expectation maximization)引入GAMP-MMV的過程中得到基于期望最大的多矢量測量廣義近似消息傳遞算法(EM-GAMP-MMV,EM based GAMP-MMV),其可以在預(yù)先不知道用戶活躍概率的情況下提供高可靠性的活躍用戶檢測性能。仿真結(jié)果顯示提出的基于GAMP的活躍用戶檢測和信道估計方法在非協(xié)調(diào)多址接入場景中有較強的適用性和魯棒性。最后,研究了壓縮感知領(lǐng)域中最新的研究成果,即用Khatri-Rao積恢復(fù)待估信號支集,并且給出了整個算法的推導(dǎo)過程。從推導(dǎo)過程中可以看出,基于Khatri-Rao積的支集恢復(fù)算法在MMV問題中可以很好的利用多重測量的優(yōu)勢計算接收信號的自相關(guān)陣,從而可以相對于其他的信號恢復(fù)算法恢復(fù)出稀疏度更高的待估信號的支集。隨后,針對大規(guī)模非協(xié)調(diào)多址接入場景,提出了基于Khatri-Rao積的活躍用戶檢測算法。仿真結(jié)果顯示在大規(guī)模接入場景中基于Khatri-Rao積的支集恢復(fù)算法可以保證更多活躍用戶的可靠檢測,為接下來的信道估計和信號檢測提供可靠保證。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN911.23

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉進海;隨機競爭法多址接入控制[J];西安郵電學(xué)院學(xué)報;1994年01期

2 張文柱,李建東,劉凱;依據(jù)用戶妥善安排的多址接入?yún)f(xié)議在分布式無線網(wǎng)絡(luò)中的性能研究[J];電子學(xué)報;2002年08期

3 郜寧;姚宏;張國龍;李明貴;;一種改進的多址接入?yún)f(xié)議[J];航空電子技術(shù);2009年03期

4 張學(xué)一;付曉梅;周化錳;;一種格約減輔助的協(xié)作多址接入方案[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2012年04期

5 陳曉曙,楊燁,王霄峻;預(yù)約統(tǒng)計無線分組多址接入控制方法研究[J];東南大學(xué)學(xué)報;1999年06期

6 唐文照;李波;張蕊;;基于信道預(yù)約及信道感知的復(fù)合多址接入?yún)f(xié)議[J];計算機仿真;2009年08期

7 王正超;;基于中央預(yù)定信令調(diào)控的多址接入(英文)[J];重慶郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年05期

8 肖楠;梁俊;柏鵬;趙尚弘;;基于狀態(tài)響應(yīng)的分組預(yù)約多址接入?yún)f(xié)議研究[J];計算機工程與設(shè)計;2012年06期

9 劉凱 ,李建東 ,張文柱;一種用于多跳分布式無線網(wǎng)絡(luò)的多址接入?yún)f(xié)議及其性能分析[J];計算機學(xué)報;2003年08期

10 王凱東,田斌,易克初;星上抽樣偵聽統(tǒng)計自適應(yīng)多址接入?yún)f(xié)議[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2005年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 朱雪田;周正;張曉平;;基于正交小波波形的多脈沖超寬帶多址接入系統(tǒng)的研究[A];第九屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

2 朱雪田;周正;張曉平;;基于正交小波波形的多脈沖超寬帶多址接入系統(tǒng)的研究[A];第九屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

3 李漢濤;劉凱;張軍;;高動態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)中的高效多址接入?yún)f(xié)議[A];2005通信理論與技術(shù)新進展——第十屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

4 張繼東;鄭寶玉;;Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中一種基于多包接收的多址接入方法[A];現(xiàn)代通信理論與信號處理進展——2003年通信理論與信號處理年會論文集[C];2003年

5 樊艷;謝文武;劉守印;黃光明;鄭軍;;UWB系統(tǒng)多址接入方法的比較研究[A];2005年全國超寬帶無線通信技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

6 趙瑞琴;申曉紅;白衛(wèi)崗;;IEEE 802.11多址接入機制在水聲網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[A];2012'中國西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集(Ⅰ)[C];2012年

7 邢小琴;劉凱;;Ad Hoc無線網(wǎng)絡(luò)中信道選擇沖突避免多址接入?yún)f(xié)議[A];2007通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十二屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2007年

8 周亞建;李建東;;星型模式的UPMA多址接入?yún)f(xié)議[A];開創(chuàng)新世紀(jì)的通信技術(shù)——第七屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

9 王輝宇;沙學(xué)軍;張乃通;;多徑環(huán)境中TH-UWB的多址接入模型[A];2005年全國超寬帶無線通信技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

10 王大鵬;劉凱;;多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中保證QoS的多址接入?yún)f(xié)議[A];2007通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十二屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 江風(fēng)　冼就毅;南寧市全力打造中國—東盟區(qū)域性信息交流中心[N];西部時報;2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 徐晉;非正交多址接入中的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 巫書航;基于信息論的多址接入信道用戶協(xié)作關(guān)系的建立與識別[D];清華大學(xué);2015年

3 王獻斌;低復(fù)雜度大規(guī)模接入?yún)f(xié)議設(shè)計[D];浙江大學(xué);2017年

4 周亞建;無線多址接入技術(shù)和多播路由技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2003年

5 虞凱;移動通信系統(tǒng)多址接入干擾與小區(qū)間干擾分析與抑制[D];西南交通大學(xué);2010年

6 張京席;多址接入信道下LDPC碼的優(yōu)化[D];北京郵電大學(xué);2011年

7 陳丹;MIMO鏈路ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的多址接入?yún)f(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周賽;TTNT數(shù)據(jù)鏈的多址接入?yún)f(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

2 冉少強;基于Nutaq平臺的高效多址接入?yún)f(xié)議的研究與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

3 張國鑫;無線自組織網(wǎng)絡(luò)TDMA多址接入和分組轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)計實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

4 徐鑫;基于室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)多址接入技術(shù)的研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

5 肖正瑛;認知多址接入系統(tǒng)中的吞吐量和能量消耗優(yōu)化研究[D];重慶郵電大學(xué);2016年

6 張玲玲;空天信息網(wǎng)絡(luò)寬帶多址接入技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

7 楊永濤;靜止軌道衛(wèi)星系統(tǒng)媒體接入控制協(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2016年

8 劉丹;分層自組網(wǎng)中混合多址接入?yún)f(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2016年

9 胡一帆;基于中繼的非正交多址接入技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

10 劉亞輝;稀疏碼多址接入技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2016年

，

本文編號：2259293