分布式多天線時(shí)變信道特征參數(shù)估計(jì)的下界研究.pdf

1、在分布式多天線系統(tǒng)的接收端獲取衰落、時(shí)延和頻率偏置這三類信道特征參數(shù)對(duì)接收機(jī)的同步及均衡十分關(guān)鍵。利用序貫的觀測(cè)值采用非線性濾波方法受到了關(guān)注，建立這些濾波算法的估計(jì)下界將有利于接收端的設(shè)計(jì)。不同于將三類特征參數(shù)考慮為若干符號(hào)周期內(nèi)為準(zhǔn)靜態(tài)的模型，本文針對(duì)信道特征參數(shù)隨機(jī)時(shí)變的特點(diǎn)，基于非線性濾波的估計(jì)下界理論，分別建立了真值已知和真值未知時(shí)特征參數(shù)的克拉美-羅估計(jì)下界。
　　 在分析三類特征參數(shù)的時(shí)變性的基礎(chǔ)上，首先在復(fù)信道衰

2、落已知時(shí)，對(duì)呈現(xiàn)明顯非線性特點(diǎn)的頻率偏置建立估計(jì)下界，方法是:在真值處求取觀測(cè)模型的一階雅可比矩陣，利用一步遞推的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率密度函數(shù)和觀測(cè)似然函數(shù)遞推獲得費(fèi)希爾信息矩陣，再求逆得到后驗(yàn)的估計(jì)下界;然后在頻率偏置已知時(shí)，類似地獲得復(fù)信道衰落的估計(jì)下界;接著進(jìn)一步建立了三類特征參數(shù)聯(lián)合估計(jì)的后驗(yàn)估計(jì)下界。仿真結(jié)果表明，隨著觀測(cè)值的增加，各參數(shù)的估計(jì)下界都具有收斂性;三類參數(shù)聯(lián)合估計(jì)時(shí)，頻率偏置受復(fù)信道衰落的影響小，估計(jì)下界小，而復(fù)信道衰落

3、受頻率偏置的影響大，估計(jì)下界大;過程噪聲方差對(duì)聯(lián)合估計(jì)下界的影響大，當(dāng)過程噪聲方差數(shù)量級(jí)增大到一定數(shù)值時(shí)濾波發(fā)散。
　　 由于參數(shù)的真值在濾波過程中不能獲得，因此還分別建立了在復(fù)信道衰落估計(jì)值以及在頻率偏置估計(jì)值處可獲得的后驗(yàn)近似估計(jì)下界，該方法對(duì)觀測(cè)模型在卡爾曼估計(jì)值處做兩階泰勒級(jí)數(shù)展開，求取觀測(cè)模型下參數(shù)的漢森矩陣得到條件均值和條件方差，然后利用該均值和該方差求取一步遞推的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率密度函數(shù)和觀測(cè)似然函數(shù)進(jìn)而得到近似估計(jì)下