《協作通信混疊時變信道估計與時頻同步研究》是依託華南師範大學，由張涵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：協作通信混疊時變信道估計與時頻同步研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張涵
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
協作通信模式是當前無線通信領域的研究熱點。現有中繼協作的無線傳輸模式及相應的最佳化傳輸方案大多依賴於通信節點間同步且無線信道狀態信息已確知的理想假設。因此，準確獲取通信節點處於移動狀態的實際複雜通信環境下的信道狀態信息具有重要的理論意義及實際工程價值。本課題針對協作通信系統通信節點處於移動狀態下的混疊時變信道估計及時頻同步檢測展開研究，擬採用改進的基擴展模型對多中繼混疊時變信道建模，以減小模型建模誤差及待估計參數；利用自回歸模型針對信道模型基係數建模，使信道模型兼備外推修正能力；擬採用時分復用導頻與時域隱含導頻序列聯合進行的魯棒信道估計及時頻同步檢測，在儘可能減少傳輸效率的前提下提升估計性能與檢測精度；將選取合理的目標函式聯合最佳化時分導頻與隱含導頻序列，採用矩陣不等式及最佳化理論求解。課題理論與實驗研究結果將為移動環境下的中繼通信資源分配及最佳化提供部分理論依據和技術基礎。
結題摘要
課題研究以無線通信領域研究熱點——MIMO協作通信為背景，重點針對MIMO協助通信系統傳輸物理層關鍵技術開展研究。具體研究內容、重要結論及成果總結為以下4個方面： 1. 開展大規模MIMO通信系統上行鏈路環境高傳輸效率的信道估計研究：提出基於時間疊加導頻序列的設計方案，解決了因時延限制出現的導頻污染，在此基礎上，探討了基於疊加導頻用於大規模MIMO無線能量及信息同傳環境下的信道估計。 重要結果：理論分析上述設計系統可達信道容量，對基於疊加導頻傳輸系統具有理論指導意義。相應成果發表於IEEE TVT、IEEE ACCESS等；此外，所提疊加導頻方案經光纖通信實驗平台驗證，成果發表於Optics Express；上述研究成果SCI他因16次，google citation 54次。 2. 開展D2D中繼通信環境下正交/非正交多載波系統時變信道建模、均衡及數據檢測研究：提出了一種分段線性擬合時變多徑信道的建模方案，將傳統一個符號塊周期內信道均衡轉化為多個符號子塊的均衡及比值合併問題；此外，提出了非正交傳輸系統的低複雜度Viterbi數據檢測方案。 重要結果：所提均衡及數據檢測複雜度與符號載波數呈線性關係，低於傳統均衡及數據檢測方案。相應成果發表於IET Com.及PIMRC等，並通過光通信實驗平台驗證，成果發表於Optics Express等國際期刊；上述成果google citation共10次。 3. 開展複雜傳輸環境下MIMO協作通信系統導頻最佳化設計研究：提出基於時域疊加導頻策略，分析存在載波干擾、導頻污染、時頻異步環境下的導頻設計方案，在數據與導頻功率比、導頻長度及相位等實現最佳化；此外，提出了時分與疊加導頻的混合設計策略。 重要結果：通過實驗仿真，驗證了所提設計方案優於傳統方案，提升了非理想傳輸環境下的系統容量。相應成果發表於IEEE TVT、IEEE ACCESS，部分成果已投稿IEEE TVT等； 4. 基於非完整信道知識條件下中繼系統最佳化策略研究：提出了一種適用於分散式中繼MAC方案，不僅可以幫助源節點選擇最好的通路，且幫助所有中繼節點最大化自身收益，從而提升整體系統性能。相應成果發表於IEEE TVT等重要期刊。 本課題的研究及實驗結果將為無線MIMO中繼協作通信物理層及MAC層關鍵技術提供部分理論依據與技術基礎。
