無線區(qū)域網(wǎng)與認(rèn)知無線電中的信道估計技術(shù)研究.pdf

1、認(rèn)知無線電技術(shù)可以有效緩解頻譜分配與利用之間的矛盾，隨著頻譜資源日趨緊張，認(rèn)知無線電技術(shù)成為無線通信領(lǐng)域新的研究熱點。目前，認(rèn)知無線電技術(shù)已經(jīng)在IEEE 802.22無線區(qū)域網(wǎng)中得到應(yīng)用，該系統(tǒng)利用認(rèn)知無線電技術(shù)在電視頻段中尋找空閑頻譜進(jìn)行通信，可與電視、無線麥克風(fēng)等已有設(shè)備共存，提高了頻譜資源的利用率。 信道估計技術(shù)是決定認(rèn)知無線電能否實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此本文的研究集中在兩個方向：(1)為了獲得基于OFDM的變換域通信系統(tǒng)

2、(OFDM-TDCS)應(yīng)用于無線區(qū)域網(wǎng)時在低信噪比時的良好性能，研究如何提高系統(tǒng)在低信噪比時的信道估計性能；(2)為了提高認(rèn)知無線電系統(tǒng)中信道估計的準(zhǔn)確性，同時節(jié)省頻譜資源和發(fā)射功率，研究更加有效的貝葉斯半盲信道估計方法。 本文的主要內(nèi)容根據(jù)兩個研究方向分為如下兩部分： 針對OFDM-TDCS在低信噪比時由于噪聲的影響很難獲得準(zhǔn)確的信道估計問題，采用時域和離散傅里葉逆變換(IDFT)域級聯(lián)降噪的方法降低導(dǎo)頻信號的噪聲來提

3、高信道估計的準(zhǔn)確性。時域利用無線區(qū)域網(wǎng)信道環(huán)境下信道系數(shù)變換緩慢的特點，提出了時間滑動平均、時間遺忘、時間平均與時間遺忘結(jié)合等幾種降噪方法；IDFT變換域利用多徑時延集中在整個時隙的前一段的特點降低噪聲。仿真結(jié)果表明：該方法在無線區(qū)域網(wǎng)信道環(huán)境下是有效的，采用實際信道估計的OFDM-TDCS的性能只比采用理想信道估計時差1-2dB。 對于第二個方向，本文的后半部分首先綜述了可應(yīng)用于半盲信道估計的貝葉斯方法，包括卡爾曼濾波、粒子濾

4、波器、混合卡爾曼濾波等技術(shù)；接著總結(jié)了目前可用的信道預(yù)測模型，在此基礎(chǔ)上提出了一種新的動態(tài)信道預(yù)測模型，針對卡爾曼濾波，利用序貫更新先驗信息的序貫可信度最大化方法自適應(yīng)估計參數(shù)。 本文還提出了一種應(yīng)用于Alamouti空時分組碼系統(tǒng)的聯(lián)合數(shù)據(jù)檢測和信道估計方案。該方案應(yīng)用了我們提出的動態(tài)信道預(yù)測模型，并實現(xiàn)了相應(yīng)的自適應(yīng)卡爾曼信道估計方法，不需要估計最大多譜勒頻移。同時，與傳統(tǒng)的卡爾曼信道估計相比，該方法還具有較低的復(fù)雜度。仿真