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对两种类型的抗多径干扰分析方法毕业论文.doc

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对两种类型的抗多径干扰分析方法毕业论文.doc

0摘要本文以最小化系统总均方误差SunMSE为准则,迭代设计线性收发机的方案。该方案通过对接收机的改进设计,能够有效地避免传统MMSE设计过程中出现的拉格朗日乘子不易计算的缺点,大大降低设计复杂度。由于拉格朗日乘子有解析解,发射预编码矩阵也有闭式解,并且可以通过定点迭代算法有效解出。收端的接收机也不用基站下发,只要各自采用MMSE均衡即可。仿真结果证明该方法的有效性。基于数据块传输模型,将窄带MIMO并行干扰抵消接收机推广到宽带MIMO信道,在理想信道和信道估计下,通过仿真评估了所提出的宽带MIMO并行干扰抵消接收机的性能。仿真结果表明所建议的方案在宽带MIMO信道下的性能好于窄带MIMO信道下的性能,在宽带MIMO信道下,接收机可获得比窄带下更大的分集增益。本设计借助数学建模的有关方法,结合移动通信的有关知识,提出一种改进的抗多径干扰的接收模型,该模型主要通过系统模型、信道模型、信道的相关函数计算、波达方向估计算法、空自适应估计算法和空间自适应滤波算法等。并通过相应参数设置各种算法,应用MTLBEL进行仿真验证。结果证明本问题所提出的方法可以有效提高接受装置的抗干扰性能。关键词多径干扰,MIMO,空时信号处理,预编码,收发机联合设计1OnthetwotypesofantimultipathinterferenceanalysismethodAbstractAniterativelineartransceiverdesignschemeunderSumMeanSquaredErrorSMSEminimizationcriterionisproposed.Bymodifyingthestructureoftransceiver,thecomplexcomputationofLagrangianmultiplierwithintraditionalMMSEtransceiverdesigncanbeeffectivelyobviated,andthusthewholesystemcomplexitycanbegreatlyreduced.BecausetheLagrangianmultiplierhasanalyticalsolutiontransmitprecodingmatrixalsohasclosedformsolutionandcanbesolvedeasilywithfixedpointiterations.TherecelivefilterisworkedoutindependentlywithMMSEcriterionateachterminal,andthedownlinksingalingofeachreceiverfilterformbasestationisnotnecessary.Simulationsdemonstratethattheproposedschemeiseffective.ParallelinterferencecancellationreceiverinflatfadingMIMOchannelwasdirectlyappliedtofrequencyselectionMIMOchannelbasedonblocktransmissionmodel.Theperformanceofproposedwidebandreceiverisevaluatedbasedonperfectchannelsandchannelestimationcasesbycomputersimulation.SimulationresultsstatestheperformancesofMIMOspacetimeprocessingalgorithmsbasedonfrequencyselectivechannelhavetheadvantageoverthealgorithmsbasedonflatMIMOchannels,andthereceivercanobtainmorediversitygainthanitisinflatMIMOsystem.Withthisdesignthemethodofmathematicalmodeling,combinedwiththeknowledgeofsmartantennaAnimprovedantimultipathinterferencemodelforsmartantennareceivers,Themodelisprimarilythroughthesystemmodel,channelmodels,channelcorrelationfunction,theDOAestimationalgorithm,adaptiveestimationalgorithmforspace,suchasadaptivefilteringalgorithm.CorrespondingparametersettingthroughavarietyofalgorithmsforsimulationapplicationsMTLBEL.Resultsshowthatthisquestioncanberaisedbyimprovingaccesstoeffectiveantiinterferenceperformancedevices.KeywordsMultidiameterdisturbance,MIMO,interferencecancellation,Precoding,Jointtransceriverdesign2目录1绪论............................................................................................................................11.1研究背景..........................................................................................................11.2参数说明..........................................................................................................22数学模型及算法分析................................................................................................22.1无线信道的叙述...............................................................................................22.2无线多径信道模型..........................................................................................32.3系统模型的建立...............................................................................................42.4并行干扰抵消接收机......................................................................................52.5基于训练序列的信道估计..............................................................................63仿真及结果分析........................................................................................................84迭代接收机的设计分析............................................................................................94.1迭代收发机的设计........................................................................................104.2单用户单信息流系统....................................................................................134.3收敛性的分析.................................................................................................134.4计算复杂度的分析........................................................................................144.5仿真结果及其分析.......................................................................................165两种方法的结果分析..............................................................................................17致谢..............................................................................................................................18参考文献......................................................................................................................1911绪论1.1研究背景随着社会的发展,人们对通信的需求日益迫切,对通信的要求也越来越高。理想的目标是能在任何时候,在任何地方,通过任何方式,与任何人交流的信息。显然没有移动通信,这个目标是无法实现的。移动通信有如下特点1必须利用无线电波进行信息传输,2在复杂的干扰环境中运行,3可以利用频普资源非常有限,4网络结构的多样化,5设备必须适应移动的环境。我们知道第一代模拟系统对应的接入技术是频分多址技术FDMA,它仅能提供9.6kbit/s通信带宽。第二代窄带数字系统的接入技术主要有时分多址技术TDMA和码分多址技术CDMA两种,它可以提供9.6~28.8kbit/s的传输速率。由于多路径传输,使许多无线电通信系统的信号受到多径干扰的影响。通常电波的反射、衍射和散射特性、接收机的移动以及电波传播环境的变化如行驶的车辆、人群等是引起多径衰落的主要原因。当移动台在基站的一个区域内移动时,多径衰落使接收到的信号由许多具有随机幅度和相位的多径信号形成的矢量和组成。当几个主径的相位基本一致时,信号得到加强当几个主径的相位相差很大时,信号相互抵消而减弱。由移动和多径引起的接收信号幅度的变化速度很快,因而称这种衰落现象为快衰落。也称为短期衰落或瑞利Rayleigh衰落。此外,由于各个路径的时延不同,信号沿多个路径的传播造成信号到达接收机的时间不同。这样,接收信号发生时延扩展,会引起码间干扰。多径干扰是影响无线通信系统的关键因素之一。对此,人们做了大量的尝试并提出许多有效的方案。例如分集技术、RAKE接收机、自适应滤波等等。目前,在建立抗多径干扰的接受装置的模型中主要存在以下问题1不能有效解决时延扩展,ISI和频普利用率低的问题。2计算方法的烦琐,计算精确度低,计算量大等。3同步算法的使用范围狭窄,使得在一般环境下无法应用。本文提出的抗多径干扰的智能接受天线,将有效缩短时延扩展,减低ISI,CII,提高频普利用率,提高计算方法精度,减少计算量.由于智能天线是一种由多天线单元组厂的阵列天线,因此可以通过调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的天线方位图,从而降低干扰,提高信噪比。另外,智能天线还可以提高天线增益,减少信号发射功率,延长电池寿命,减少用户设备的体积,在不降低发射功率的前提下,大大增加基站的覆盖率。此外,由于智能天线可以从用户方向和传播时延获知用户位置,以为用户提供定位服务。又由于智能天线的可以有效地提高通信性能,降低发射功率,减少电磁波对人体的伤害。符合现代的人

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