频率选择性衰落信道下多个天线信号合成增强技术研究

The goal of the project is to improve the quality of the received signal at low SNR level in the frequency selective fading channels. The main focus is on the signal combining techniques on a randomly distributed antenna array. Therefore,the main research results include: First, analyzing combining performance low bounds theoretically, and providing the support for the signal combining algorithms. Second, based on the fact that the channel correlation among the different frequency component in the frequency domain, the combining performance will be improved. Moreover, the effect on the demodulation from the multiple antenna combining will be also analyzed. Third, the cooperative phase compensation algorithm should be studied for the purpose of the channel linear characteristic. The theoretical foundation and the key techniques can be brough forward to guarantee the reception for the weak signals in the frequency selective fading channels.

本课题致力于提高频率选择性衰落信道下低信噪比信号接收质量为研究目标，从实际需求出发，充分立足已有研究基础，选定"频率选择性衰落信道下多个天线信号合成增强技术研究"作为研究课题。着重于三个方面的研究：一是多天线信号合成性能限的理论分析，为多天线信号合成算法提供评价标准；二是充分利用信道的频域相关特性，提高基于频域分量合并的多天线信号合成算法的性能，并对合成后信道的特性以及对后端解调的影响进行分析；三是研究多天线信号联合参考的相位补偿技术，达到改善合成信道的相频特性的目的。该项目的研究能够为频率选择性衰落信道下的多天线信号合成提供理论基础和关键技术支持，保障频率选择性衰落信号下的低信噪比信号的有效接收。

在频率选择性衰落信道下多天线信号合成技术能够有效提高信号的解调质量，根据课题研究内容和研究计划，本项目所完成工作如下：.（1）对于信号合成性能，分析了时差估计误差和信道非线性相位对合成性能的影响，并研究了基于频域分量合并的性能；.（2）针对时差问题，研究了多天线联合时差估计的性能下界、可扩展信号的时差估计算法、定时信息联合的时差估计算法以及基于合成参考的自适应时差估计算法，并研究了基于部分时延补偿和信号循环相关特性的多天线时延对准技术；.（3）在分析评价信号质量的基础上，研究了基于信号自相关矩阵特征分解以及信号归一化峰度的合成权值估计算法；.（4）在完成关键参数差异估计后，研究了频率选择性衰落信道下两两逐路合成的平均相位合成方法和基于滤波器组的子带合成方法；.（5）由于同步参数与符号信息的联合处理能够进一步提高信号解调性能，初步开展了多径传输下免定时恢复的多天线信号联合最大似然符号检测算法。