協(xié)同無線通信系統(tǒng)中的稀疏信道估計技術研究.pdf

1、AdissertationsubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofDoctorResearchonSparseChannelEstimationinCooperationCommunicationSystemsByAihuaZhangSupervisor：ProfShouyiYangCommunicationandInformationSystemsSchoolofInformationE

2、ngineeringMarch2014摘要摘要協(xié)同通信技術作為抵抗無線信道衰落、減少信號畸變的一種有效方法，是近年來研究的熱點領域之一，并有望成為未來無線通信的主流技術。在協(xié)同系統(tǒng)中，用戶通過共享彼此的天線形成一個“虛擬”的天線陣列，在不增加系統(tǒng)資源的情況下能夠獲得空間分集增益，協(xié)同中繼系統(tǒng)具有對抗多徑衰落、提高系統(tǒng)容量和頻譜效率等優(yōu)點。協(xié)同通信中的資源分配、目的節(jié)點處數(shù)據(jù)的分離與處理等，都需要信道狀態(tài)信息(ChannelStateIn

3、formation，CSI)，因此，信道估計的準確性是系統(tǒng)整體性能優(yōu)劣的關鍵。本論文主要研究協(xié)同中繼系統(tǒng)中的信道估計問題，針對兩個終端節(jié)點經(jīng)由中繼節(jié)點而形成的級聯(lián)信道進行估計。級聯(lián)信道的特性不同于點對點通信系統(tǒng)的信道，基于點對點系統(tǒng)信道估計的研究成果不能照搬使用，所以需要對其進行深入地研究。傳統(tǒng)的信道估計算法大部分是基于信道密集多徑的假設，信道測量技術的研究成果表明，多徑信道的抽頭系數(shù)在高維空間往往表現(xiàn)為稀疏分布，即，信道的抽頭系數(shù)大部

4、分為零或者接近于零?；谙∈杞Y構的信道估計，需要較少的訓練序列，能夠最大化地提高頻譜利用率。本文以壓縮感知理論為工具，對協(xié)同中繼系統(tǒng)的稀疏信道估計問題進行了研究，全文主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點歸納如下：1研究基于壓縮感知的單中繼單天線協(xié)同OFDM系統(tǒng)的稀疏信道估計方法。協(xié)同系統(tǒng)可以有效對抗多徑衰落，但是對于頻率選擇性衰落能力有限，而正交頻分復用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)技術在克