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无线信道的盲估计和盲均衡技术研究

钦祥英  
【摘要】:在无线通信过程中,无线信道复杂多变,发送的信号易叠加较高的背景噪声并伴随着多径效应干扰,这些因素导致了接收端信号含有严重的码间干扰,影响信息的正常传输,信道估计、均衡技术是降低符号间干扰的通用手段。在传统的信道估计及均衡算法的研究中,大多是利用训练序列或者导频序列进行自适应调节的算法。但是训练序列需要占用信号的带宽,带宽的浪费造成了可观的系统损失。这个问题一定程度上影响了下一代通信的通信质量,在即将商用的5G通信系统中,若能解决这一问题,势必可以有效地提升信息传输速率。本文针对在水下声通信和5G通信两种场景中信道估计、均衡方面存在的问题,提出了相应的信道盲估计以及盲均衡技术应用方案。在水声通信应用场景中,本文介绍了多输入单输出系统模型并利用该模型进行信道盲估计,考虑到海洋噪声呈现很强的冲击性,本文使用实虚部拆分趋常模操作降低了海洋噪声对信道盲估计算法的影响,然后阐述了水下基于子空间盲估计的盲均衡算法的改进过程,并重写了均衡算法的成本函数推导提出了新型的盲均衡算法,最后使用仿真证明了所提算法可以显著的缩短迭代速度,保证算法稳定度且适用于海洋噪声环境。在5G通信场景中,稀疏码分多址接入(SCM A)是针对5G通信中要求的高速度、高频谱利用率、低时延等特点提出的一种空口接入技术。由于多径效应、噪声等因素的影响,无线通信中码间干扰尤为严重,本文将盲均衡技术与稀疏码分多址接入技术相结合降低多径效应的影响。SCMA在同一个资源块上可以有多个用户同时传输信息,这导致传统的均衡算法无法在SCMA中使用,因为同一个资源块上搭载了通过不同信道的用户信息所以在信号接收端无法正常均衡,本文将均衡算法移动至信号发送端,对信号进行预均衡,成功地解决了上面所提出的问题,理论与仿真结果表明,将盲均衡技术应用于稀疏码分多址接入中可以减少系统误比特率、提高系统频谱利用率。


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