本文關(guān)鍵詞：無(wú)線通信變換域抗干擾關(guān)鍵技術(shù)　出處：《電子科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：干擾廣泛存在于蜂窩移動(dòng)通信、無(wú)線局域網(wǎng)和認(rèn)知無(wú)線電等重要通信場(chǎng)景中。隨著無(wú)線通信的不斷發(fā)展,干擾問(wèn)題日益凸顯,已成為阻礙無(wú)線頻譜效率進(jìn)一步提升的主要因素�，F(xiàn)有的變換域干擾抑制技術(shù)一般在固定的變換域分離期望信號(hào)和干擾。但固定變換域干擾抑制只能利用一類(lèi)干擾的共同性質(zhì),不能根據(jù)特定干擾的統(tǒng)計(jì)特征優(yōu)化性能。針對(duì)此問(wèn)題,本文研究了基于干擾統(tǒng)計(jì)信息的特征變換域干擾抑制技術(shù),主要貢獻(xiàn)如下:第一,直接序列擴(kuò)頻通信單發(fā)單收變窗長(zhǎng)特征變換域干擾抑制。將直接序列擴(kuò)頻信號(hào)變換至窄帶干擾的特征變換域后,期望信號(hào)與干擾信號(hào)具有不同的平均功率分布。變換域干擾抑制通過(guò)在各特征元素處加權(quán)進(jìn)行干擾抑制。研究討論了變換窗長(zhǎng)對(duì)性能表現(xiàn)、收斂速度及計(jì)算復(fù)雜度的影響。所提算法具有簡(jiǎn)單的接收機(jī)結(jié)構(gòu)及自適應(yīng)實(shí)現(xiàn)方法,適合于實(shí)際工程應(yīng)用。仿真結(jié)果表明,當(dāng)擴(kuò)頻因子為4,干擾為單音信號(hào),干信比為50dB時(shí),所提特征變換域干擾抑制方法在0.01的誤碼率下,相對(duì)碼輔助干擾抑制技術(shù)有約3dB的性能增益。第二,多發(fā)多收特征變換域干擾抑制合并。對(duì)于多天線的接收信號(hào),期望信號(hào)與窄帶干擾在特征變換域具有不同的平均功率分布,而在空域具有不同的信道矩陣。特征變換域干擾抑制合并在遭遇強(qiáng)干擾的特征元素通過(guò)干擾抑制合并抵抗干擾,而在無(wú)干擾的特征元素通過(guò)最大比合并發(fā)掘天線分集增益。所提方法比原始干擾抑制合并提供了更高的輸出信干噪比和分集增益。仿真結(jié)果表明,在1發(fā)2收條件下,干擾歸一化帶寬為1/8,干信比為10dB時(shí),所提特征變換域干擾抑制合并在0.01的誤碼率下,相對(duì)傳統(tǒng)干擾抑制合并有約3dB的性能增益。第三,預(yù)編碼特征變換域干擾抑制。假設(shè)發(fā)射端已知干擾信號(hào)統(tǒng)計(jì)信息,通過(guò)發(fā)射端及接收端的聯(lián)合處理,傳輸信道被劃分為多個(gè)特征變換域并行子信道。由于窄帶干擾信號(hào)功率分布的不均勻性,各子信道具有不同的信道質(zhì)量。而所提算法通過(guò)為各子信道分配不同的空時(shí)編碼,達(dá)到提升通信可靠性或增大通信速率的目的。分析指出,發(fā)射端對(duì)干擾統(tǒng)計(jì)信息的利用可帶來(lái)信道容量的提升。仿真表明,在4發(fā)4收條件下,干擾歸一化帶寬為1/8,干信比為10dB時(shí),所提預(yù)編碼變換域干擾抑制算法在達(dá)到30bits/s/Hz容量時(shí)所需的信噪比較傳統(tǒng)干擾抑制合并減少了約4dB。第四,時(shí)間同步過(guò)程中的特征變換域干擾抑制。算法利用了窄帶干擾在特征變換域的功率聚焦特性,并與時(shí)間同步過(guò)程中的具體需求相結(jié)合。仿真及分析結(jié)果表明,在單天線接收機(jī)與多天線接收機(jī)兩種架構(gòu)下,所提算法均提升了接收機(jī)輸出信干噪比,進(jìn)而提升了時(shí)間同步過(guò)程中的序列檢測(cè)性能。例如,在單發(fā)單收條件下,干擾歸一化帶寬為1/8,干信比為10dB時(shí),所提特征域干擾抑制方法在0.9的檢測(cè)概率下,相對(duì)傳統(tǒng)頻域干擾抑制方法有約2dB的性能增益,而隨著干信比的提升,所提方法與頻域方法的性能差距進(jìn)一步擴(kuò)大。本文研究了利用干擾信息的變換域干擾抑制算法,其結(jié)果可以應(yīng)用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),無(wú)線局域網(wǎng),下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)等場(chǎng)景中的同頻窄帶干擾抑制。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN92;TN975

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