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《西安电子科技大学》 2004年
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空间信号检测与参数估计的阵列处理方法研究

陈建峰  
【摘要】:信号检测与参数估计是现代信号处理中两个重要的研究课题,在无线通信、雷达和声纳、图像、以及地震信号处理等诸多领域有着广泛的应用。立足于阵列处理方法,本文研究多个发射/接收天线的MIMO(MIMO:Multiple Input Multiple Output)系统的多用户检测以及远/近场源信号的参数估计问题,主要工作概括如下: 1、系统描述了空时编码办法,分析了空时分组码的基本特点,并在空间相关衰落信道条件下,研究了差分空时分组码的性能,给出了其误码率上界的解析表达式。 2、将差分空时分组码发射分集技术与多用户检测技术相结合,提出了一种适用于频率平坦衰落信道的盲多用户检测方法,它首先利用Kalman自适应滤波器抑制多址干扰,然后通过差分空时解码恢复发射序列。 3、时变多径衰落信道及多址干扰是一个移动无线通信系统可靠通信的主要障碍。为了在抗多径衰落的同时抑制多址干扰,本文提出了一种适用于频率选择性瑞利衰落信道的自适应多用户接收机。该接收机根据能量最小输出准则构造解相关滤波器,抽取各条路径的信号能量,进而对每条多径信号进行差分空时解码、合并各多径能量以获得路径分集增益和空间分集增益。 4、现有的超分辨波达方向估计方法通常假定阵元噪声为高斯白噪声,当实际的噪声模型不满足这一假设时,传统的超分辨方法的性能将变得很坏。基于协方差矩阵差法,本文提出了一种DOA估计的快速算法。该方法不需对变换后的数据矩阵进行特征分解,计算量相对较小,并能处理加性、有色观测噪声的一般情况。 5、基于四阶累积量,本文提出了一种多个近场窄带信号源距离、频率及波达角三维参数联合估计算法,它通过构造的累积量矩阵的特征值估计信号参数,并且各估计参数自动配对。这种方法因为要对一个高维的累积量矩阵作特征分解,计算量仍然较大,为此,本文随后给出了一种改进算法,它同时利用构造的低维矩阵的特征值及相 应的特征矢量估计信号参数,从而降低了运算复杂度。特别地,改进后的算法与原有 算法一样,不需要进行谱峰搜索,而且各信号的三个估计参数能很好地自动配对。 关键词:发射分集,空时码,多用户检测,阵列信号处理,参数估计,波达方向估 计,近场源定位。 雷笼钓雪号丸月里国家It点实脸空
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