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基于sage算法的宽带信道参数提取方法的应用研究

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基于SAGE算法的宽带信道参数提取方法的应用研究

作者：高远南京邮电大学

学位级别：硕士

由于无线信道的动态特性，无线传播环境中的参数变化很快。许多先进技术的出现需要预先对信道参数进行有效的预测，比如多用户检测技术、均衡技术等。而预测信道参数则依赖高效精确的参数估计方法。为了提高无线信道的通信信能，保证信... 详细信息

由于无线信道的动态特性，无线传播环境中的参数变化很快。许多先进技术的出现需要预先对信道参数进行有效的预测，比如多用户检测技术、均衡技术等。而预测信道参数则依赖高效精确的参数估计方法。为了提高无线信道的通信信能，保证信号的有效传输，需要有效的算法对信道参数进行快速准确的估计，所以研究信道参数估计对无线网有效的传输信号具有十分重要的意义。本文主要研究了传输信道中各种参数（复振幅、时延、入射角、离开角、多普勒频移）的估计算法。这些算法大致可以分为三类：谱估计、参数子空间估计和确定参数估计。第一类中比较常见的是MUSIC（MultipleSignalClassification）算法，第二类中比较典型的是ESPRIT（EstimateofSignalParameterviaRotationalInvarianceTechniques）算法。第三类中比较典型的是期望最大算法（EM-ExpectationMaximization）和EM的扩展性算法sage（Space-AlternatingGeneralizedEM）算法。相比于EM算法，sage算法的运算量减小并加快了收敛速度，从而使得参数估计更加精确，提升系统信噪比。本文重点分析了sage算法的原理，使用sage算法来对模拟信道中的参数进行仿真，并验证算法的可行性和高效性。

关键词：宽带 MIMO 参数估计 sage算法

一种基于sage算法的OFDM系统频偏跟踪技术

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信息技术 2007年第2期31卷 9-11页

作者：陈磊张海滨上海交通大学无线通信技术研究所上海200240

正交频分复用系统(OFDM)的性能受限于频偏误差的影响,基于迭代方式的频偏跟踪技术可以较好地消除残余频偏,降低计算复杂度,并能够适应时变的信道参数。提出一种基于sage(Space-Alternating Generalized Expectation-maximization)算法... 详细信息

正交频分复用系统(OFDM)的性能受限于频偏误差的影响,基于迭代方式的频偏跟踪技术可以较好地消除残余频偏,降低计算复杂度,并能够适应时变的信道参数。提出一种基于sage(Space-Alternating Generalized Expectation-maximization)算法的迭代频偏跟踪方法。仿真结果表明,这种方法可以在很少的迭代次数里实现很高的估计精度,有效提高在时变信道中的接收性能。

关键词：正交频分复用载波跟踪 sage算法

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基于sage算法的无线信道参数提取

信息通信 2013年第2期26卷 26-26页

作者：赵薇杨锴南京邮电大学江苏南京210046

主要对sage算法的相关内容进行了详细的介绍。在阐述sage算法及其基本原理的基础上,利用MATLAB仿真软件对sage算法对于信道参数提取的应用进行了仿真,并对其仿真结果进行了详细的分析。

关键词：参数提取 sage算法

MIMO-OFDM系统的IFD-sage信道估计算法

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计算机工程与应用 2013年第13期49卷 1-4,7页

作者：高敬鹏赵旦峰周相超付芳哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

针对MIMO-OFDM系统中频域的空间交替广义期望最大化(FD-sage)算法估计信道性能较差以及收敛速度慢的问题,提出了一种改进的FD-sage信道估计算法。该算法在FD-sage算法的基础上,通过对sage算法的潜在数据和不完全数据进行分解分析推导出... 详细信息

针对MIMO-OFDM系统中频域的空间交替广义期望最大化(FD-sage)算法估计信道性能较差以及收敛速度慢的问题,提出了一种改进的FD-sage信道估计算法。该算法在FD-sage算法的基础上,通过对sage算法的潜在数据和不完全数据进行分解分析推导出一种修正的sage算法,同时在sage的更新数据信息时引入最大似然算法,进而提高系统的可靠性。理论研究和仿真结果表明,该算法以牺牲少量复杂度为代价,能较好地追踪信道变化且收敛速度较快,其性能优于传统的LS算法,信号检测采用最大似然算法时,在相同误比特率情况下与理想信道估计仅相差0.5 dB。

关键词： MIMO-OFDM系统 sage算法改进的FD sage算法信道估计

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铁路5G专网无线通信信道特征分析与建模

铁路5G专网无线通信信道特征分析与建模

作者：李岸宁中国铁道科学研究院

学位级别：硕士

随着我国高速铁路的蓬勃发展,高速条件下的铁路无线通信系统也面临着更新换代。我国铁路已将5G作为新一代移动通信的主体制式。铁路5G专网承载了列控、调度命令信息传送、多媒体调度通信（MCX）等多项业务,是保障行车安全、增加铁路运... 详细信息

随着我国高速铁路的蓬勃发展,高速条件下的铁路无线通信系统也面临着更新换代。我国铁路已将5G作为新一代移动通信的主体制式。铁路5G专网承载了列控、调度命令信息传送、多媒体调度通信（MCX）等多项业务,是保障行车安全、增加铁路运输效率、提高服务质量的重要手段之一。准确的信道模型是实现铁路5G专网通信系统的基础,需要通过大量实际测试进行数据采集、数据分析,提取重要参数并建立模型。目前铁路5G专网下的信道模型成果较少。本文针对2.6GHz频率铁路5G通信系统进行了信道测量、分析与建模研究,建立了大尺度信道模型,并对小尺度信道特征获取算法进行分析与仿真。主要工作及创新成果如下:（1）信道建模方法及高速信道特征分析。介绍了无线信道特性研究常用的信道建模方法,并对已有模型和高速运行环境下的信道特征进行分析,为后续铁路5G通信系统信道测量和信道建模奠定了理论基础。（2）信道测量系统研究。介绍本文使用的大、小尺度信道测量系统,主要对其中小尺度测量系统的发送序列进行研究。通过对不同类型和长度的PN码进行仿真,根据仿真结果并结合铁路特性选择出最适合铁路的测量系统的发送序列。（3）大尺度信道建模。针对铁路5G专网,选用SS-RSRP作为场强检测指标,采集120 km/h运行速度下的数据对3GPP TR 38.901模型进行修正。对不同PCI下数据进行平均处理及等间隔处理,利用Savitzky-Golay方法进行滑动平均滤波,根据梯度下降法进行传播模型路损公式拟合,使用RMSE、MAPE两个指标验证拟合公式的准确性,并采集京张沿线数据进行高速适应性验证,结果表明,修正后结果较TR 38.901模型更为准确,模型泛化能力增强,更加吻合实测数据,提升了铁路5G专网场景下的适用性。（4）小尺度信道特征获取算法分析。对MUSIC、Esprit、sage三种算法进行仿真。重点选用了sage算法对多径进行参数提取。结果表明该算法可以有效提取多径信道参数,验证了算法的正确性和适用性,可有效提取铁路5G专网小尺度信道特征参数。

关键词：高速铁路信道测量大尺度信道模型 sage算法

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MIMO-OFDM系统的联合估计检测算法

吉林大学学报（工学版） 2014年第3期44卷 861-866页

作者：高敬鹏赵旦峰周相超付芳哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

针对最大似然检测算法复杂度高,最小二乘信道估计性能较差等缺陷,提出了一种sage-IGQS联合估计检测算法,该算法使用LS算法进行信道初始化,采用sage算法进行信道迭代估计,并结合改进的Grover量子搜索算法进行信号检测,从而提高了系统的... 详细信息

针对最大似然检测算法复杂度高,最小二乘信道估计性能较差等缺陷,提出了一种sage-IGQS联合估计检测算法,该算法使用LS算法进行信道初始化,采用sage算法进行信道迭代估计,并结合改进的Grover量子搜索算法进行信号检测,从而提高了系统的有效性。理论研究和仿真结果表明:该算法在降低系统复杂度的情况下,误比特率性能优于传统的联合检测算法,与理想信道估计下的最大似然检测算法相接近。

关键词：信息处理技术多输入多输出-正交频分复用联合估计检测 sage算法改进的 Grover量子搜索算法信道估计

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基于空间迭代的信道估计和译码联合算法

计算机应用研究 2009年第9期26卷 3263-3265页

作者：姜静许家栋西北工业大学电子信息学院西安710065

为了提高M IMO+OFDM系统在信道信息估计不准确时的译码性能,提出了一种基于sage(空间交替期望最大)算法的信道估计和M IMO译码联合算法。具体方法是:将发送的子帧分成若干个子块,第一个子块为导频子块,为第二个子块的译码提供信道信息;... 详细信息

为了提高M IMO+OFDM系统在信道信息估计不准确时的译码性能,提出了一种基于sage(空间交替期望最大)算法的信道估计和M IMO译码联合算法。具体方法是:将发送的子帧分成若干个子块,第一个子块为导频子块,为第二个子块的译码提供信道信息;译码时对第二个子块进行内部的参数循环估计,完成该子块的译码后,解出该子块的信道信息,并将其作为下一子块译码的信道参数,依次完成所有子块的译码。经过仿真验证,该算法的性能优于LMMSE信道估计+ML译码算法的性能,运算复杂度低于EM算法。基于sage算法的信道估计和检测联合算法根据前一子块的译码结果,实时更新信道信息,充分利用译码包含的信道信息。该算法在不增加开销的情况下,能较好地追踪信道的变化,且能快速收敛,带来稳定的性能增益。

关键词：多入多出 OFDM sage算法信道估计译码

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信道参数提取方法研究

信道参数提取方法研究

作者：钱梦阳南京邮电大学

学位级别：硕士

在未来通信中,宽带通信技术已经成为新的焦点。为了更好的研究无线通信技术,首先需要深入了解通信信道,所以,如何利用已知可测的数据来提取无线通信信道的信道参数（幅度,到达角,离开角,时延,多普勒频移等）已经成为一个重要的课题。 ... 详细信息

在未来通信中,宽带通信技术已经成为新的焦点。为了更好的研究无线通信技术,首先需要深入了解通信信道,所以,如何利用已知可测的数据来提取无线通信信道的信道参数（幅度,到达角,离开角,时延,多普勒频移等）已经成为一个重要的课题。本文主要研究宽带无线通信信道中的各种重要参数（幅度,到达角,离开角,时延,多普勒频移等）的提取和计算方法。主要分为两大类,一类是谱估计方法,一类是确定参数估计方法。谱估计算法中比较常见的是MUSIC（Multiple Signal Classification）算法,确定性参数估计方法中常见的是EM算法（Expectation Maximization）以及它的衍生算法sage算法（Space-Alternating Generalized EM）。在分析以上算法原理之后,找出各算法的优缺点,通过对比找出优势最为显著的算法,对其进行着重分析。最后通过建立的信道模型进行仿真来验证上述算法的可行性和正确性。

关键词：宽带 MIMO参数提取 sage算法

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宽带信道建模与参数提取方法的研究

宽带信道建模与参数提取方法的研究

作者：任成勇南京邮电大学

学位级别：硕士

宽带移动通信已经成为国际新的一轮技术和产业竞争的焦点,针对我国“新一代宽带无线移动通信网”对宽带无线移动信道和复杂环境传播特性的模式化研究与应用需求,建立适用于我国通信传播环境（主要是室外环境,包括城区、郊区等）的无线... 详细信息

宽带移动通信已经成为国际新的一轮技术和产业竞争的焦点,针对我国“新一代宽带无线移动通信网”对宽带无线移动信道和复杂环境传播特性的模式化研究与应用需求,建立适用于我国通信传播环境（主要是室外环境,包括城区、郊区等）的无线信道模型,对模型的相关特性进行分析,主要涉及到信道的空时频相关特性,并提出宽带移动信道模型应用方案与模型参数的提取方法。本文研究的主要内容: （1）适用于我国典型环境宽带移动通信网设计与规划的信道模型及应用方法。关于MIMO信道模型,国内外已有很多经典模型,其中基于几何单环（One Ring）模型的MIMO信道模型被广泛应用。本文在已有基本单环MIMO信道模型的基础上,利用正弦波叠加法（SOS）获得其仿真模型,并通过与参考模型比较,分析了信道的空时频相关特性。然后基于宽带系统的考虑,通过将散射环分割成对应路径的L对时延片的方法,将非频率选择性单环模型扩展为频率选择性单环模型,并给出了相应分析。（2）对宽带信道模型的时域、频域和空间域的参数,包括:MIMO信道时延、多普勒特性、到达角、离开角以及角谱分析等进行研究,提出参数的提取技术和计算方法。对于确定性参数估计,期望最大算法（EM-Expectation Maximization）常用来做时延和方位角的估计。而EM的扩展性算法sage（Space-Alternating Generalized EM）算法,可以应用于时不变系统中的时延和方位角估计以及时变系统中时延、方位角以及多普勒频移的估计,这种算法通过分离的循序的最大化过程来计算电磁波参数的联合极大似然估计。本文主要分析利用sage算法联合估计信道参数的基本原理,通过模拟人造多径MIMO信道环境,来验证sage算法的可行性和正确性,并在理论上给出了此算法在实际测量数据中的应用。

关键词：宽带 MIMO 信道建模参数估计 sage算法