文档介绍：北京工业大学
硕士学位论文
基于多模型自适应技术的信道估计研究
姓名:周作成
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:张延华
20090401
皇曼麵摘要在数据通信中,通信信道的传输速率和效率一直是衡量通信质量的重要指问题。信道辨识过程是一个非线性、时变和不确定的复杂过程,该过程的可辨识种改变。这就给在实际的移动无线环境当中,通信信道的模型估计与预测带来很示。多模型自适应是通过离线训练和设计与在线识别和决策的结合,将有限个简多模型自适应技术理论和研究方法用于信道估计,建立信道模型集来覆盖信道特标,信道均衡是提高通信传输速率和效率的重要手段之一,而信道均衡的前提是对信道的准确估计,因此对信道的辨识是一个具有重要理论和应用意义的关键性化和模型化是实现信息有效传输的关键环节,对于通信系统的设计和优化具有重要价值。然而,以往的研究一般停留在单一和孤立的对通信信道模型的估计上,并没有形成一个统一的整体,而且当通信环境随终端的移动而改变时,系统的输入输出特性通常会快速的或不连续的改变,传统的单一模型无法全面、准确地描述这大的困难。多模型自适应技术的不断发展和完善,给通信信道模型的研究提供了新的启单估计器的估计规则有机地结合成一种在大范围内具有高鲁棒性的系统。综合考虑多模型自适应技术的诸多优点,以及通信信道的实际特性,本文将性,构建基于自适应滤波器抽头采样的动态模型库媚P涂庥晒潭ú问诺滥型、常规自适应信道模型和可重新赋值的自适应信道模型组成=岷匣诙规划策略的模型变化检测方法,设计信道多模型切换策略,构建切换式多模型自适应信道估计器。仿真实验证明本文研究的基于多模型自适应技术的信道估计方法较之传统的自适应单一模型信道估计方法,能更精确和及时地逼近通信信道的动态性能。关键词信道估计:多模型自适应;动态规划;模型切换摘要
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第绪论研究背景和意义下一代无线通信系统的目标是实现无所不在的、高质量的、高速率的多媒体道进行估计,再对其进行均衡,来减小这些信道对信号的影响。在无线通信系统的研究中,信道估计技术和数据检测问题日益成为一个非常大类:第一类是白箱模型,也就是机理模型:第二类是灰箱模型;第三类是黑箱然而传统的单一模型信道估计以对象的模型阶次、结构和参数的确定为前提信号处理技术进行信道估计是较好的解决方案。因此,传统的自适应信号处理技术进行信道估计一般都是基于一个参数固定或慢时变的系统模型,并假设工作环法中的辨识器难以跟上参数的实际变化,自适应算法调整的迟延必然引起较大是系统非线性的表现,需要不同的模型模式来描述,常规的自适应算法难以胜为此,根据多模型估计理论,多模型自适应控制理论以及信道估计理论,本文提出基于多模型自适应方法的信道估计方法。该方法通过设计信道模型库来覆盖未知信道的特性和结构,基于模型切换和动态规划的模型变化检测技术,对信道参数进行估计,在变化的信道环境中将有限个简单子集的估计算法集有机地结传输。这一目标的实现面临着许多技术挑战,尤其是无线通信系统面临的是十分恶劣的无线信道。稳健的无线通信系统不仅需要克服大的路径损耗,以及非常严重的信号衰落,还要克服由于大的多径时延而引起的符号间干扰,必须对无线信重要的分支。信道估计和辨识过程是一个非线性、时变和不确定的复杂过程,该过程的可辨识化和模型化是实现信息有效传输的关键环节,对于通信系统的设计和优化具有重要意义。现有的信道辨识和估计方法从系统辨识的角度讲可分为三模型。由于建立准确的信道机理模型非常困难,因此研究最多的是灰箱和黑箱模型。建立灰箱和黑箱模型在系统辨识领域用的较多且效果较好的方法主要是智能方法,如模糊逻辑、遗传算法和神经网络等Ⅲ;在信号处理领域则是自适应信号处理、盲和半盲信号处理方法等心一进行计算和设计,并假设信道的传播环境是时不变或慢时变的,这时采用自适应境是时不变或慢时变的。但是,在实际通信系统中,无线信道一般因为信号传播条件的变化、模型的不精确、参数的改变和信道本身的非线性等造成信道的不确定性或时变性,依然使用常规自适应估计器进行辨识效果不佳。因为信道从一种工作状态突变到另一种工作状态时,信道参数也将随之发生突变,常规自适应算的暂态误差,这种误差在系统设计中一般是难以接受的。显然,