宽带mimo信道测量与分析——多径方向估计算法研究

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1、隶劫大·警硕士学位论文万方数据宽带MIMO信道测量与分析一多径方向估计算法研究万方数据BROADBANDMIMOCHANNELMEASUREMENTANDANALYSIS-·--researchofmultipathdirectionestimationalgorithmsADissertationSubmittedtoGraduateSchoolofSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringByWangSiS1pervisedbySupervisedbyWangYahNationalMob

2、ileCommunicationsResearchLaboratorySchoolofInformationScienceandEngineeringSoutheastUniversityFebruary2014Ⅲ2川4¨¨¨¨、J圳删，～删7，眦哪)¨¨¨¨，IⅢⅢ7㈣2川丫万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做

3、的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：趣：日期：趁吐壹!逮17玢东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：趣导师签名：万方数据摘要MIMO技术是LTE的关键技术之一，而MIMO信道测量与建模又是MIMO技术研究的基础。以SCM模型为代表的几

4、何信道模型需要测量多天线系统的离开角、散射体位置、多径数目和到达角，因此宽带MIMO无线信道测量与分析具有非常重要的价值。论文首先研究了阵列系统中信号源数估计方法，包括基于信息论准则的信源数目估计方法，基于特征矢量的信源数目估计方法，以及各径之间存在相干的情况下的信源数目估计方法。在确定了信源数目的基础上，为了提取各个径的角度信息，研究了经典的超分辨空间谱估计方法MUSIC类方法和ESPRIT方法，此外，针对可能存在的信号相干的场景，研究了解相干的前后向空间平滑算法。为了进一步减小系统复杂度，论文分析了基于稀疏阵列的信道测量方法。在发射端通过遗传算法对阵元位置进行优化

5、，从而设计出期望的天线阵列方向图。在接收端研究了基于稀疏阵列的谱分辨方法及其性能，同时针对稀疏阵列测向可能带来的角度模糊问题，研究了功率估计法拟合实际相关矩阵来去除方向估计模糊。此外，本文提出了一种角度、时延联合去位置估计模糊方法，结合相应的模糊场景，解决信道中散射体位置估计模糊问题，仿真验证其不仅能够消除位置估计模糊，同时提高了位置估计的精度。最后，为了充分利用信号的统计信息，进一步提高白或者有色高斯噪声背景下系统的测向精度，论文分别研究了基于四阶累积量的MUSIC．1ike算法、virtual．ESPRIT算法和基于多级嵌套阵列的谱分辨算法，分析了其虚拟阵列扩展特

6、性，并比较了各个算法的性能。积量关键词：MIMO信道测量，信源数目估计，空间谱估计，稀疏阵列，高阶累万方数据AbstractMIM0iSoneofthekeytechniquesoftheLTEsystem．ThechannelmeasurementandmodelingarethefundamentalsofMIMOresearch．ForthetypicalSpatialChannelModel(SCM)．geometricalchannelmodelingneedstomeasureAngle·of-Departure(AOD)，locationsofscatt

7、ers，multipathnumberandAngle—of-Arrival(AOA)ofamulti．antennasystem．Therefore．thewirelesschannelmeasurementandanalysisofabroadbandMIMOsystemhasveryimportantvalues．Thisthesisfirststudiesthesourcenumberestimationmethods，suchasinformationcriteriaandeigenvectorsbasedones．Theestimatio