未来移动通信系统的几种新型接收机研究

摘要

近年来,全球移动通信事业经历着飞速的发展,随着用户数的急剧增加和需求呈现多样化发展,现有的以提供话音业务为主的移动通信系统已难以满足需求,因此,具有更大的系统容量且能提供多媒体业务的未来移动通信系统已成为研究热点.为了克服它所面临的一些技术难题,人们发展并创新了许多新技术.本论文主要针对未来移动通信系统中的接收问题,研究多用户检测、智能天线以及正交频分复用(OFDM)技术在其中的应用.主要工作概括如下:1.研究了具有未知频率选择性衰落的OFDM信号的最优接收问题,提出了一种基于马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法的全盲贝叶斯接收机,它在不作信道估计的条件下,用MCMC方法近似计算用户发送的比特的后验概率,与直接实现贝叶斯检测的复杂度相比,其运算量大为减少,而且,由于我们利用了OFDM的正交性,避免了矩阵求逆,又进一步减少了计算复杂度.同时,它还结合了OFDM系统的特点,使用如下两个方法:一.对后验分布函数中的信道参数进行积分,推导出与信道参数无关的分布作为目标分布;二.用差分编码消除双模现象.从而使算法的收敛速度得到较大提高,其性能接近信道未知时的最优检测的性能.2.研究了有小区外干扰用户时的异步多径DS-CDMA信号的多用户检测问题,提出了一种新颖的非线性多用户检测方法.3.针对共信道干扰与频率偏移共存的情况,提出了一种OFDM接收机,其思想是进行两级处理,即先做干扰抑制,然后再进行频偏估计.4.研究了通道频率响应特性失配的校正问题,提出了一种基于自适应干扰抑制的智能天线校正方法,它利用自适应均衡的原理补偿通道间的失配,并使用自适应干扰抑制的结构削弱注入信号,从而保证校正与用户检测互不影响.通过仿真实验定性研究了均衡器性能、干扰抵消器的性能与一些重要参数之间的关系,给出了时延的最佳取值的经验值.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于论文使用授权的说明

第一章绪论

§1.1研究背景及意义

§1.2本文的主要内容

参考文献

第二章贝叶斯马尔可夫链蒙特卡罗方法

§2.1引言

§2.2贝叶斯信号处理

§2.2.1最优信号检测准则

§2.2.2贝叶斯信号处理的框架

§2.3马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法

§2.3.1马尔可夫链

§2.3.2Metroplis-Hastings算法

§2.3.3 Gibbs采样

§2.4 MCMC方法的收敛性分析

§2.4.1有限离散状态的马尔可夫链收敛速度的定量分析

§2.4.2 Gibbs采样的收敛速度

§2.4.3系统模糊对收敛速度的影响

§2.4.4 MCMC算法收敛状态的判别

§2.5本章小结

参考文献

第三章基于MCMC的全盲OFDM接收机

§3.1引言

§3.2 OFDM系统的模型

§3.3基于MCMC的OFDM信号检测方法

§3.3.1问题的描述

§3.3.2先验分布

§3.3.3提高算法的收敛速度

§3.3.4基于MCMC方法的贝叶斯检测

§3.3.5 Turobo检测

§3.4仿真实验

§3.5本章小结

附录3.1

附录3.2

参考文献

第四章结合Gibbs采样和群盲解相关的非线性多用户检

§4.1引言

§4.2信号模型

§4.3群盲解相关多用户检测

§4.4基于Gibbs采样的非线性多用户检测

§4.5仿真实验

§4.6本章小结

参考文献

第五章有频偏的OFDM信号的抗干扰迭代式接收机

§5.1引言

§5.2信号模型

§5.3基于波束形成的迭代式OFDM接收机

§5.3.1基于波束形成的干扰抑制

§5.3.2频偏、信道的估计

§5.3.3提高波束形成的收敛速度

§5.4仿真实验

§5.5本章小结

参考文献

第六章基于自适应干扰抑制的智能天线校正方法

§6.1引言

§6.2一种盲校正方法的原理分析

§6.3基于干扰抑制的通道失配校正方法

§6.4仿真实验

§6.5本章小结

参考文献

第七章总结和展望

§7.1总结

§7.2展望

致谢

博士学习阶段(合作)撰写与发表的学术论文