《室外多用戶協作MIMO系統關鍵技術研究》是依託西安電子科技大學，由李文剛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：室外多用戶協作MIMO系統關鍵技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李文剛
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
室外協作MIMO通信是目前無線通信系統研究的熱點，是第四代移動通信標準的關鍵技術之一。然而協作MIMO系統中的中繼和用戶數目的增加，將導致傳輸點間互動的信道信息量的激增，以及協作波束賦形算法複雜度的顯著提高,並且將使用戶間的干擾問題更為突出。上述問題已成為制約協作MIMO系統發展與套用的瓶頸。為了解決以上問題，本項目擬採用以下三種創新性思路：一是致力於減小協作系統中的節點間的信道狀態信息互動，創新性的提出基於衛星導航定位輔助信息的協作MIMO通信系統技術，研究一種互動信息量少，且低複雜度的波束賦形算法。二是在信息互動有效的基礎上，提出基於傳送信號泄漏最小準則的抑制用戶間干擾的算法，突破多用戶系統中的通信瓶頸。三是提出了在高速運動環境中糾正大都卜勒頻移的新思路。本項目中前兩種思路關係密切，其互相配合，可克服室外協作通信難點，為衛星定位系統輔助無線通信開闢一條新途徑。
結題摘要
室外協作MIMO通信是是無線通信系統研究的熱點，是第四代移動通信標準的關鍵技術之一。協作MIMO系統中的涉及用戶數目的增加、互動的信道信息量的激增，及波束賦形算法複雜度高等問題。為了進一步明確研究點，本項目最終選擇以無人機為載體，無人機協作MIMO通信為室外協作MIMO通信的一個典型的模型。，本項目的研究：一是致力於減小協作系統中的節點間的信道狀態信息互動，基於衛星導航定位輔助信息的協作MIMO通信系統技術，研究一種互動信息量少，且低複雜度的協作算法。二是在信息互動有效的基礎上，提出基於MIMO技術的協作數據傳輸算法算法，突破多無人機遠距離的通信瓶頸。三是提出了在高速運動環境中糾正大都卜勒頻移的思路。 本項目主要完成了三部分內容： 1.研究基於北斗/GPS衛星導航的定位算法，並研製其原理樣機； 衛星導航系統會改變人的生活、生產方式，GPS系統套用已經非常廣泛，而北斗與GPS雙模定位正在如火如荼的研究，雙模系統間數據融合也是衛星導航發展的趨勢。項目組針對雙模定位的信號級融合算法進行了研究，並提出了相關的卡爾曼融合算法，研製了相關原理樣機。 2.研究基於衛星定位信息輔助的無人機協作方式；大型無人機尺寸較大，載荷量大，可以直接安裝通信設施。但是較小無人機，要實現對地的高速數據傳輸，可以通過相互協作來實現。實現無人機的編隊飛行和陣形變化沒有位置信息是不可能的，所以研究衛星定位信息輔助無人機協作是非常必要的，而項目組對衛星導航定位關鍵技術的研究為此奠定了基礎。 3.研究室外飛行器，如無人機的協作MIMO高速數據傳輸技術；無人機的空地通信是室外無線通信的一種，大型無人機可以安裝多個天線，與地面站組成一個MIMO傳輸系統，實現高速數據傳輸。而小型無人機沒法安裝多個天線，所以要實現無人機MIMO高速數據傳輸，必須通過多個無人機協作，組成小型編隊，實現分散式MIMO傳輸的方式。在這些方面我們做了很多工作，並實現了大型無人機的MIMO傳輸原理樣機。 4.研究無人機協作抗干擾通信技術。小型無人機在衛星導航系統提供的位置、速度、姿態、時間等信息，引導無人機形成編隊，通過陣形變化和相應信號處理算法的選擇，實現信號的定向傳輸，減少能量泄漏，使得接收端接收信號能量最大，同時也就實現了抗干擾的通信能力。
