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無(wú)線通信的突出問(wèn)題：頻率資源嚴(yán)重不足 。 我國(guó)無(wú)管會(huì)允許在這一頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，如地質(zhì)礦產(chǎn)、水利、 能源、國(guó)家地震局、建設(shè)部、氣象局、軍隊(duì)等部門(mén)的專用無(wú)線通信系 統(tǒng)。 調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前這些部門(mén)迫切需要系統(tǒng)能夠同時(shí)傳送數(shù)據(jù)、語(yǔ)音 和圖象。現(xiàn)有無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：小于 0.5bps/Hz 。 本項(xiàng)目提出的解決方案是采用 OFDM 及自適應(yīng)變速率 MQAM技術(shù)，建立一個(gè)多載波無(wú)線通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可以在 25KHz 帶寬 內(nèi)，有效頻帶利用率達(dá)到 3.2 －6.4bps /Hz；而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本 低的特點(diǎn)，可以很好地解決頻帶資源不足的問(wèn)題,具有廣闊的應(yīng)用前 景

本技術(shù)成果提出了一種適用于無(wú)線局域網(wǎng)OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，根據(jù)WLAN中通信系統(tǒng)的應(yīng)用 環(huán)境，在準(zhǔn)靜態(tài)或慢時(shí)變信道環(huán)境下，有效利用PPDU中已知信息來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確信道估計(jì)方法性能，擴(kuò)大其 適用范圍

本發(fā)明屬于通信抗干擾技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)、限幅技術(shù)(clipping)、部分傳輸序列技術(shù)(Partial Transmit Sequence,PTS)、相移鍵控(Phase Shifting Keying，PSK)調(diào)制技術(shù)及其相關(guān)的OFDM技術(shù)。基于限幅噪聲和子載波干擾消除的PTS?OFDM方法，在有CFO的系統(tǒng)中，將限幅噪聲與頻率偏移綜合考慮，在PTS中找出一個(gè)最優(yōu)相位。本發(fā)明通過(guò)綜合考慮限幅噪聲與CFO引進(jìn)的ICI，從PTS中選擇一個(gè)最優(yōu)相位，使系統(tǒng)的BER性能得到顯著的提高。

可以量產(chǎn)/n該項(xiàng)目公開(kāi)了一種基于能量效率的MISO-OFDM下行鏈路資源分配方法，包括步驟：將基站的總發(fā)射功率平均分配至基站所使用的子載頻集合 中的每個(gè)子載頻上，并將子載頻集合中的所有子載頻平均分配給所有通信中的用戶，確定分配給各用戶的子載頻數(shù)目，確定分配給各用戶的子載頻集合。在該發(fā)明總功率和各用戶容量下限的雙變量約束條件下，提出了一種兼具公平性和能效性的子載頻分配方案，通過(guò)此子信道化方案，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能效的優(yōu)化。該技術(shù)通過(guò)算法形式內(nèi)置于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基站內(nèi)，可以有效提無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基站的能效，從

“新型多天線傳輸技術(shù)”是5G移動(dòng)通信系統(tǒng)亟待研究的關(guān)鍵問(wèn)題之一。孕育其中的3D-MIMO技術(shù)則是亟需攻克的難點(diǎn)之一。據(jù)此，本技術(shù)成果依據(jù)3D-MIMO技術(shù)中的多用戶智能波束賦型，研究Massive MIMO陣列對(duì)5G系統(tǒng)波束賦型性能的影響。 技術(shù)成果主要功能： ？ 時(shí)間反演波束賦形（Time Reversal Beamforming, TRBF）通信系統(tǒng)可計(jì)算模型。 此部分主要是在經(jīng)典的天線系統(tǒng)排布方向圖與增益的理論研究基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步研究這些天線系統(tǒng)的排布對(duì)TR大規(guī)模MIMO通信系統(tǒng)性能的影響，建立了基于不同天線系統(tǒng)排布的不同的信道響應(yīng)模型。 ？ TRBF通信系統(tǒng)互耦效應(yīng)的可量化分析模型。 建立了互耦的信道模型，然后通過(guò)信道模型來(lái)分析TRBF通信系統(tǒng)的性能。 ？ TRBF通信系統(tǒng)極化信息的可量化分析模型。 針對(duì)天線的極化特性建立信道模型，基于極化信道模型分析TR通信系統(tǒng)的性能，建立系統(tǒng)極化信息可量化分析模型。 技術(shù)成果應(yīng)用領(lǐng)域： TR通信可以利用復(fù)雜環(huán)境中的豐富多徑來(lái)提高系統(tǒng)的信道容量，減小誤碼率等等。并且TR的空間聚焦特性能精確定位用戶終端，所以TR Massive MIMO通信系統(tǒng)可以用在受陰影衰落較大的地區(qū)，例如位于密集高大建筑樓群的低層用戶，由于巨大的建筑物遮擋陰影損耗，要想實(shí)現(xiàn)設(shè)備到設(shè)備之間的直接通訊很困難，而TR技術(shù)可以精確定位到傳輸終端，達(dá)到普通波束賦形達(dá)不到的效果。類似的環(huán)境還有山區(qū)高大山群的陰影衰落，信號(hào)衰減大的森林地區(qū)等等。 此外，TR通信能夠利用復(fù)雜環(huán)境中的豐富多徑來(lái)提高通信系統(tǒng)的性能，所以在電磁波反射路徑多的環(huán)境，自然環(huán)境比如地下車庫(kù)，隧道等，人造環(huán)境比如模擬體驗(yàn)太空艙，金屬裝飾風(fēng)格的辦公室或者住宅等（見(jiàn)下圖2）。在這些多徑異常豐富的環(huán)境下，移動(dòng)終端經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接收不到信號(hào)等，這也是秉承隨時(shí)隨地接入網(wǎng)絡(luò)宗旨的5G蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)亟待解決的問(wèn)題，而這些場(chǎng)景正是完美的TR技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景。 由此可以想見(jiàn)，TR在5G蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)覆蓋范圍下的某些特殊通信場(chǎng)景極有用武之地。

本發(fā)明公開(kāi)了一種3D?MIMO多小區(qū)下行自適應(yīng)傳輸方法，各基站采用均勻平面天線陣，各用戶設(shè)置一個(gè)優(yōu)先級(jí)。初始狀態(tài)時(shí)所有用戶優(yōu)先級(jí)設(shè)為1，隨后每一調(diào)度時(shí)隙，各小區(qū)利用用戶優(yōu)先級(jí)和已知統(tǒng)計(jì)信道信息選出本小區(qū)服務(wù)用戶集合并計(jì)算各用戶波束成形向量及發(fā)送功率，接著各小區(qū)對(duì)服務(wù)用戶利用大尺度衰落因子劃分與相鄰小區(qū)的邊緣用戶，對(duì)各邊緣用戶與相鄰小區(qū)進(jìn)行干擾協(xié)調(diào)。最后，將此調(diào)度時(shí)隙內(nèi)的服務(wù)用戶優(yōu)先級(jí)設(shè)為1，其余用戶優(yōu)先級(jí)加1直至達(dá)到最高優(yōu)先級(jí)，各小區(qū)僅對(duì)其服務(wù)用戶集合中的用戶進(jìn)行預(yù)編碼傳輸。本發(fā)明具有所需信息量小、計(jì)算復(fù)雜度低的優(yōu)點(diǎn)，可靈活設(shè)置門(mén)限滿足不同的用戶服務(wù)質(zhì)量，有效提升邊緣用戶服務(wù)質(zhì)量和用戶公平性。

本發(fā)明主要包括：(1)通過(guò)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行ZF或者M(jìn)MSE檢測(cè)，再對(duì)各天線上的多用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行MPA檢測(cè)，得到初始解；(2)對(duì)MIMO?SCMA系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行線性等效變換，轉(zhuǎn)換為MIMO系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；(3)若初始解的ML代價(jià)值小于門(mén)限值，即直接輸出初始解；(4)若初始解不滿足門(mén)限值，則對(duì)初始解進(jìn)行鄰域搜索，將前m個(gè)最優(yōu)鄰域解作為m個(gè)初始解。對(duì)當(dāng)前m個(gè)解同時(shí)進(jìn)行鄰域搜索，對(duì)每個(gè)當(dāng)前解各保留n個(gè)最優(yōu)鄰域解，然后在m×n個(gè)鄰域解中保留前m個(gè)不同的最優(yōu)解作為下次迭代的當(dāng)前解，循環(huán)迭代搜索至滿足終止條件。

針對(duì)多頻帶 OFDM-UWB 無(wú)線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，研究 一種全新的高性能量化噪聲整形技術(shù)，設(shè)計(jì)完成無(wú)過(guò)采樣結(jié)構(gòu)的新型 Σ-△調(diào)制器，并將其用于多頻帶 OFDM-UWB 系統(tǒng)的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn) 換；這種調(diào)制器可以滿足超寬帶系統(tǒng)通信速率不斷提高的要求，同時(shí) 還可以解決 OFDM 信號(hào)峰均比較高的問(wèn)題，并可以使系統(tǒng)的差錯(cuò)性 能得到明顯改善，而且具有低功耗、低成本、易實(shí)現(xiàn)及便于集成為芯 片等特點(diǎn)。此外，研究適合多頻帶 OFDM-UWB 系統(tǒng)的快速同步捕獲 與跟蹤技術(shù)，設(shè)計(jì)幀同步、符號(hào)定時(shí)同步、載波同步、采樣頻率同步 及信道估計(jì)和均衡等技術(shù)方案，以減小運(yùn)算量，簡(jiǎn)化軟硬件實(shí)現(xiàn)，并 提高系統(tǒng)的頻帶利用率。該項(xiàng)目給出了一套完整的 UWB-OFDM 基帶 系統(tǒng)技術(shù)方案，并進(jìn)行了仿真與硬件驗(yàn)證。該項(xiàng)研究不僅可為多頻帶 OFDM-UWB 無(wú)線通信技術(shù)提供新的解決方案，也能為其它超寬帶無(wú)線通信技術(shù)提供一種有效方法，產(chǎn)業(yè)化后必將產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和 社會(huì)效益

本發(fā)明公開(kāi)了一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)多用戶上行魯棒檢測(cè)方法，包括：第一步，在上行信道訓(xùn)練中，用戶發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，基站依據(jù)接收的導(dǎo)頻信號(hào)獲取信道估計(jì)值和相應(yīng)的信道估計(jì)誤差第二步，建立信道矩陣G的統(tǒng)計(jì)模型；第三步，考慮用戶等概率發(fā)送QAM符號(hào)x，獲取x的初始估計(jì)均值和初始估計(jì)方差第四步，利用信道矩陣的統(tǒng)計(jì)模型及采用魯棒的檢測(cè)算法獲取發(fā)送信號(hào)的均值和方差第五步，判斷是否滿足迭代終止條件：如果是，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行第六步；否則，則更新并跳轉(zhuǎn)至第四步；第六步，對(duì)進(jìn)行硬判決，得到用戶發(fā)送信號(hào)檢測(cè)值本發(fā)明能以較低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)，且在不增加計(jì)算復(fù)雜度的同時(shí)，顯著提高大規(guī)模MIMO系統(tǒng)上行鏈路中的信號(hào)檢測(cè)的魯棒性。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于大規(guī)模多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO) 系統(tǒng)的到達(dá)角估計(jì)方法，屬于大規(guī)模 MU-MIMO 系統(tǒng)信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng) 域。本發(fā)明包括以下步驟：(1)設(shè)計(jì)正交導(dǎo)頻，避免用戶間的干擾；(2) 在不同時(shí)刻采樣，并根據(jù)樣本值得到均值信號(hào)，降低噪聲對(duì)接收信號(hào) 的影響；(3)利用正交導(dǎo)頻的正交性，在接收端分離出各用戶對(duì)應(yīng)的接 收信號(hào)；(4)計(jì)算各用戶在接收端相鄰的接收天線上信號(hào)的相位差；(5) 利用各用戶接收信號(hào)之間的相位差包含的信息，實(shí)現(xiàn)到達(dá)角的估計(jì)。 采用本發(fā)明計(jì)算到達(dá)角，方法簡(jiǎn)單，具有計(jì)算復(fù)雜度低、估計(jì)精度高 的優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于具有相關(guān)關(guān)系的各種系統(tǒng)參數(shù)的估計(jì)中。