《自適應傳輸MIMO系統中的信道預測技術研究》是依託西安電子科技大學，由孫德春擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：自適應傳輸MIMO系統中的信道預測技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫德春
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
MIMO系統中，發端獲知下行信道狀態信息(CSI)是進行自適應傳輸的基礎。但發端獲取的下行CSI都是過時的，這將導致自適應傳輸性能的急劇惡化，這一問題在TDD系統中尤為突出，而信道預測技術可有效解決此問題。本項目首先基於TDD系統的幀結構特徵，提出結合幀間隔和導頻符號間隔預測的雙尺度信道預測方法，接著針對非均勻採樣CSI訓練序列，提出基於疊代自適應頻譜分析技術的信道預測方法；然後基於正弦和信道模型，提出結合子空間技術和資訊理論準則的MIMO信道預測方法；最後，基於非線性預測模型，提出結合非參數噪聲估計和粒子群最佳化算法的最小二乘支持向量機信道預測方法。對無線信道進行預測可有效解決過期CSI所致的自適應傳輸性能惡化問題。同時，信道預測技術套用於TDD系統可以使TDD系統無需CSI反饋信道的天然優勢得以保持，增強了TDD技術的競爭力，契合了我國以TDD為通信技術基礎制式的發展思路。
結題摘要
本項目研究寬頻無線信道的信道預測技術。項目通過對無線信道特性的深入研究，探討了對信道狀態信息進行預測的方法；為了體現預測技術的價值和局限性，也對預測技術在相關領域的套用進行了研究；在對信道狀態信息進行預測的同時，也對非理想信道狀態信息條件下的系統性能進行了研究。項目提出了基於LS-SVM的時變信道預測算法，通過疊代選擇LS-SVM的核函式寬度和懲罰係數，實現了良好的預測效果。項目提出了一種基於信道預測的針對時變雙向干擾信道的盲自適應波束成型算法，將無線時變信道建模為一階馬爾科夫模型，將干擾對齊問題轉化為對於最小子空間的跟蹤問題，構建了高效的可實現干擾對齊的自適應波束成型。項目研究了由於信道預測誤差等原因所導致的非理想信道狀態信息情況下的魯棒安全通信算法，將問題分解為一系列高維空間的功率最小化子問題，然後利用先收縮後鬆弛的技術，將原問題轉換為凸最佳化問題，取得了良好的效果。項目研究了針對無線信道的混合預測算法，將無線信道的信道狀態信息序列分解成為線性序列和非線性序列兩部分，分別使用基於AR模型的線性預測和基於LS-SVM的非線預測進行預測，取得了良好的效果。項目研究了基於量化CSI的信道預測算法，根據歷史碼字之間的切向量，通過平行傳輸構造起始於最新碼字的切向量，再使用基於測地線的預測方法，對未來時刻的碼字進行預測。項目研究了僅有中繼站點具有全局信道狀態信息條件下，配備半雙工MIMO中繼的k用戶高斯干擾信道的干擾對齊技術，在接收端將來自中繼的干擾信號對齊到來自直接鏈路的干擾信號的反方向，從而實現了干擾對齊功能，實現了較高的DoF。項目的研究成果可直接套用於無線信道的信道狀態預測，這對於提升與編碼系統的性能具有積極的意義；同時項目的研究成果也體現了預測技術的價值和局限性；最後，項目研究成果也可用於其他領域的時間序列預測方面，具有良好的可推廣性。
