《60GHz毫米波通信系統先進信號處理機制研究》是依託北京郵電大學，由趙成林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：60GHz毫米波通信系統先進信號處理機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙成林
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作為無線高速個域網中一項強有力的候選技術，60GHz毫米波通信技術成為當前學術界的研究熱點。60GHz系統中的射頻器件非線性將在實際設計中在所難免，而毫米波系統中載波頻率偏移現象也非常嚴重，同時毫米波信號衍射能力十分有限，毫米波系統所具備的上述特殊已然使傳統的信號處理框架難以適用。本課題旨在探索研究適合於60GHz毫米波系統的先進信號處理框架。針對存在射頻非線性下的信號檢測問題，擬分別基於粒子濾波與馬爾科夫鏈蒙特卡洛算法，設計一類低複雜度、高性能的聯合參數估計與數據檢測方案；為了有效降低載頻偏移所帶來的負面影響，基於粒子濾波進一步提出一種高性能的頻偏與數據聯合估計方案；最後，從虛擬反光鏡理論與物理層編碼兩個全新角度出發，研究鏈路遮擋情況下的信號連續性傳輸方案。本課題研究有望在新型高性能信號處理與傳輸機制方面取得突破性進展，對60GHz毫米波無線通信系統設計具重要理論意義與良好套用價值。
結題摘要
60GHz毫米波無線通信已成為未來5G網路的關鍵技術，本課題主要針對60GHz毫米波系統呈現出的諸多特殊性，探討和研究了60GHz通信系統先進的信號處理與傳輸機制。按照課題的預定目標，課題組圓滿地完成了計畫書中所明確的主要研究計畫，主要研究成果包括：（1）針對60GHz毫米波通信系統射頻功放器件的非線性特性，提出了一種擴展非線性均衡算法並設計了聯合信道盲估計與信號檢測算法；（2）針對高頻段本振頻率易受環境影響的難題，基於貝葉斯統計推理原理與卡爾曼濾波對動態頻率偏移量進行預測與跟蹤，設計了一種低複雜度、高性能的頻率跟蹤與同步方案；（3）針對毫米波信號指向性強但易遮擋的難題，分別基於兩向中繼轉發機制和虛擬反光鏡思想，提出了兩種應對60GHz信號遮擋傳輸情況下的高效方案，前者利用兩向中繼提高了網路吞吐量，而後者則通過布置虛擬發射鏡顯著降低了NLOS遮擋損耗。在完成上述既定目標的同時，進一步對其他關鍵性技術進行了深入研究，包括60GHz毫米波系統高效聯合編碼調製方案、混合波束賦形方案、相位噪聲補償方案以及基於經驗似然的信道估計等，這些技術均有效增強了接收性能。綜上所述，本研究深入解決了60GHz系統中涉及的多項信號傳輸/處理難題，並從不同角度為實際套用提供了低複雜度、高性能的解決方案。
