《基於相位噪聲加性高斯化的全雙工極化自干擾消除研究》是依託北京郵電大學，由劉芳芳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於相位噪聲加性高斯化的全雙工極化自干擾消除研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉芳芳
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為突破全雙工中乘性相位噪聲對自干擾消除性能的限制瓶頸，課題利用全雙工信號所固有的極化屬性，開創性地提出通過極化信號處理將乘性相位噪聲進行加性高斯化處理來提升自干擾消除性能的思想。課題圍繞如何實現加性高斯化相位噪聲影響下的極化自干擾消除展開。首先研究全雙工信號的極化狀態控制機制並充分論證相位噪聲加性高斯化特性，進而構建具有相位噪聲的全雙工極化自干擾信號模型，在此基礎上研究不同信道條件下的極化自干擾消除方案，最後對極化全雙工系統相比於半雙工系統的數據速率增益進行研究，推導增益上限並提出最佳化增益性能的方案。課題從根本上解決了全雙工傳統自干擾消除受限於乘性相位噪聲的科學難題，力爭使自干擾消除性能逼近於理論上限，向實現全雙工頻譜效率倍增的目標邁出堅實的一步。
結題摘要
針對相位噪聲影響全雙工系統自干擾消除性能這一關鍵問題，項目圍繞如何利用極化信號處理技術實現相位噪聲加性高斯化展開，從全雙工虛擬極化處理機制及相位噪聲加性高斯化特性、對抗相位噪聲的全雙工極化自干擾消除算法、極化全雙工系統數據速率增益等方面進行研究。研究成果為發表SCI檢索論文4篇和 EI檢索論文19篇，申請發明專利8項並獲得1項授權，培養研究生20餘人。 課題首先從理論和仿真兩個方面驗證了基於極化信號處理方式可以將乘性相位噪聲加性高斯化這一特性；在全雙工極化自干擾信號建模基礎上，研究了相位噪聲和信道去極化效應對極化自干擾信號的影響；針對理想信道條件與實際去極化信道條件，分別提出了基於酉矩陣旋轉與基於極化斜投影等一系列全雙工自干擾消除算法；通過結合MIMO空間特性，實現了極化全雙工系統數據速率的大幅提升；基於USRP與GNU Radio搭建了極化全雙工通信平台，並驗證所提算法性能。與傳統時頻域的自干擾消除算法性能對比，項目所提基於相位噪聲加性高斯化的全雙工極化自干擾消除算法在自干擾消除量上有5-10dB的性能增益，同時可以大幅提升數據速率。 項目開創性地提出了基於相位噪聲加性高斯化的全雙工極化自干擾消除研究，將相位噪聲的乘性影響轉化為加性高斯噪聲，為模擬振盪器相位噪聲所導致的全雙工自干擾消除受限問題開闢了新的數位化解決途徑。項目研究創建了全雙工極化自干擾消除新方法，給出了極化全雙工系統數據速率增益的理論上限和實際信道中相應的最佳化方法，逐漸在無線通信領域建立了一個基於極化信號處理解決全雙工自干擾消除問題的新理論體系。
