基于OFDM調(diào)制的雙向中繼網(wǎng)絡(luò)信道估計(jì)算法研究.pdf

1、由于無線中繼網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式在傳輸能力方面有很大的提升，并能利用網(wǎng)絡(luò)中的中繼節(jié)點(diǎn)作為虛擬多天線為單天線的終端帶來分集增益，進(jìn)而引起了通信界的廣泛關(guān)注與研究。雙向中繼網(wǎng)絡(luò)(Two-way Relay networks TWRN)是現(xiàn)代通信技術(shù)中一種流行的通信方式，該方式中的兩個(gè)通信終端同時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接受?，F(xiàn)有的許多關(guān)于雙向中繼網(wǎng)絡(luò)的研究工作中，都假設(shè)在終端節(jié)點(diǎn)和中繼處具有完整的信道狀態(tài)信息(perfect channe

2、l state information)。然而，在相干檢測(cè)的條件下，衰落信道因子(coefficients)需要事先被估計(jì)出來，然后才能被用到數(shù)據(jù)信息的檢測(cè)過程中去。信道估計(jì)的好壞反過來會(huì)影響中繼協(xié)作傳輸?shù)恼w性能，而且還是一個(gè)衡量系統(tǒng)性能的限制性因素。盡管目前已經(jīng)有了大量關(guān)于單項(xiàng)中繼網(wǎng)絡(luò)信道估計(jì)的研究，但針對(duì)雙向中繼網(wǎng)絡(luò)的信道估計(jì)卻很少。
　　 本文首先介紹了基于放大轉(zhuǎn)發(fā)(amplify-and-forward AF)策略的雙

3、向中繼協(xié)作通信傳輸原理演進(jìn)過程的相關(guān)背景知識(shí)，以及雙向中繼網(wǎng)絡(luò)的一些發(fā)展與研究現(xiàn)狀。其次，介紹了OFDM傳輸技術(shù)的相關(guān)原理，及基于OFDM調(diào)制的雙向中繼網(wǎng)絡(luò)的傳輸原理。然后對(duì)中繼及兩個(gè)終端處的信號(hào)處理過程做出具體分析，進(jìn)而提出了基于分組傳輸?shù)腖S信道估計(jì)算法及最優(yōu)訓(xùn)練序列。隨后，鑒于OFDM系統(tǒng)中出現(xiàn)的峰均比問題，提出了一種基于Zadoff-Chu序列的最優(yōu)訓(xùn)練序列，計(jì)算結(jié)果及仿真結(jié)果分別表明該序列具有降低峰均比的能力和具備信道估計(jì)時(shí)最

4、優(yōu)序列的性能。另外，結(jié)合有關(guān)信道估計(jì)算法的最新研究理論成果，以及特殊的應(yīng)用背景如水下聲學(xué)特性信道，數(shù)字電視信道以及住宅超寬帶信道等，提出了一種基于凸優(yōu)化理論的信道估計(jì)算法-DS(the DantzigSelector)算法，并將其應(yīng)用于雙向中繼網(wǎng)絡(luò)中，仿真結(jié)果表明該算法較傳統(tǒng)算法在估計(jì)的精確度上有了顯著的提高。出于對(duì)實(shí)際傳輸過程中節(jié)能方面的考慮，提出了基于導(dǎo)頻(priot tones)序列的信道估計(jì)算法，并對(duì)兩個(gè)終端的導(dǎo)頻序列設(shè)計(jì)和中繼