复杂传输环境下无线信道小尺度衰落参数提取方法研究

发布时间：2020-06-02 11:07

【摘要】：近年来,无线通信技术的飞速发展,复杂环境下高效的无线信道小尺度参数估计方法成为研究的热点。典型的无线电传播环境下,莱斯信道模型通常用来模拟和研究真实的无线通信场景。莱斯因子是度量莱斯信道质量和衰落程度的良好指标,广泛应用于信道特性研究、链路预算计算、自适应调制、信道建模、MIMO信道容量估计等,因此莱斯因子估计方法的研究具有实际意义。本文介绍了无线信道小尺度参数,包括多普勒频移、时延扩展、莱斯因子等,并对其相应的提取方法进行介绍。针对莱斯因子提取算法,介绍了研究较为成熟、工程应用较多的基于包络的矩估计方法,主要是一二阶和二四阶矩估计方法。通过分析可知,一二阶矩估计计算较为复杂,不能推导出莱斯因子的闭合求解表达式,耗时较大,实用性较低;二四阶矩估计计算速度较快但精度不能满足要求高的场景。针对上述问题,本文对传统一二阶矩估计方法进行改进,得到三种改进估计方法。方法一针对贝塞尔函数,提出一种基于贝塞尔函数的莱斯因子矩估计算法。该算法根据矩估计公式计算矩比值,然后根据不同阶数的贝塞尔近似公式计算矩比值,求解对应的莱斯因子值,计算估计准确率,进而确定贝塞尔函数阶数的选择。MATLAB仿真表明,所提方法与原方法相比降低了时耗,在莱斯因子值较小效果更优。方法二利用修正贝塞尔函数的关系式简化计算公式,并用最小二乘法对简化公式进行修正,得到一个闭合的矩估计表达式。MATLAB平台仿真验证,表明该方法大大降低了时耗。方法三利用有理函数来逼近一二阶矩计算公式,拟合出莱斯因子的函数表达式,进而得到莱斯因子关于一、二阶包络矩的闭合表达式。MATLAB仿真表明,所提的方法对平坦莱斯衰落信道、含噪声平坦莱斯衰落信道、频率选择莱斯衰落信道三种信道场景均具有可行性与有效性,能够在降低算法耗时的同时保证较高的估计精度。
【图文】：

图 2. 4 多径衰落分量Fig 2.4 multipath fading components道建模道建模技术主要有随机性建模和确定性建模[44]。随机性建

多普勒谱
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN92

【参考文献】

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本文编号：2693065