移動通信非合作接收中的空時多天線處理.pdf

1、本論文針對移動通信中非合作接收所遇到的技術(shù)難題進(jìn)行研究。為了削弱非合作接收中的遠(yuǎn)近效應(yīng)、無功率控制、陰影衰落等影響，提出在非合作接收中采用分布式天線進(jìn)行上行信號接收的方案。研究了采用分布式天線進(jìn)行非合作接收的一些關(guān)鍵技術(shù)。 首先，論文從分布式天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)入手，提出了層疊分布式天線系統(tǒng)(C-DAS)。提出的C-DAS系統(tǒng)包括N個接收站，每個接收站對應(yīng)一個固定/移動接收站，每接收站包括L個天線單元。在每個接收站內(nèi)，首先進(jìn)行微分集。

2、通過在接收站內(nèi)進(jìn)行微分集，可以抑制快衰落。微分集之后的N個合并結(jié)果通過N條鏈路傳送到中央處理器進(jìn)行宏分集。宏分集方式為混合選擇/最大比合并(H—SC/MRC)。對C-DAS系統(tǒng)的MIMO信道容量分析表明，C-DAS系統(tǒng)具有較好的信道容量均勻覆蓋特性。與傳統(tǒng)集中式天線系統(tǒng)相比，C-DAS系統(tǒng)可以獲得更好的小區(qū)平均信道容量，可以有效抑制“無功率控制”的影響。 其次，論文針對提出的C-DAS系統(tǒng)，進(jìn)一步分析了高斯誤差和Doppler頻

3、移對天線站內(nèi)多天線間最大比合并性能的影響。假設(shè)信道增益的估計是通過相關(guān)WCDMA公共導(dǎo)頻信道的N個符號來獲得，并由此首先推導(dǎo)了輸出SNR概率密度函數(shù)的閉解表達(dá)式。利用推導(dǎo)的概率密度函數(shù)，論文進(jìn)一步給出了BPSK調(diào)制時平均誤碼率和中斷概率性能閉解表達(dá)式。利用平均BER表達(dá)式論文還分析了在高斯誤差和Doppler頻移影響下，信道估計積分長度對平均BER的影響，給出了最優(yōu)積分長度的計算公式，證明了最優(yōu)積分長度N只與最大Doppler頻移fd和

4、符號周期有關(guān)，與陣列參數(shù)以及單個天線處的信噪比無關(guān)。 然后，論文研究了Nakagami/lognormal復(fù)合衰落信道條件下，多用戶環(huán)境中C-DAS系統(tǒng)的平均誤符號率和中斷概率性能。首先推導(dǎo)了采用混合SC/MRC分集接收機(jī)的C-DAS系統(tǒng)平均誤符號率和中斷概率性能公式。明晰了多徑密度函數(shù)(MIP)衰減因子、空時分集維數(shù)、活動用戶數(shù)以及陰影衰落因子對C-DAS系統(tǒng)性能的影響。仿真表明C-DAS系統(tǒng)可以有效對抗衰落，提高系統(tǒng)容量以及

5、削弱陰影衰落的影響。作為論文研究的更進(jìn)一步工作，論文最后從空時處理的時間域角度入手，研究了可以提高RAKE接收性能的碼片內(nèi)多徑分離技術(shù)，提出了一種快速、高分辨率的碼片內(nèi)多徑延遲估計方法。該方法首先利用一種基于相關(guān)的估計函數(shù)來消除衰落的復(fù)幅度相位影響，然后利用基于TLSSVD的Pisarenko諧波恢復(fù)(PHR)算法來對多徑延遲進(jìn)行估計。計算機(jī)仿真表明本論文提出的算法可以快速分離碼片內(nèi)的延遲多徑。 結(jié)論和展望在本論文的第六章中進(jìn)行