[發明專利]基于SIMO-UWB系統的空間復用TR均衡器設計

在審

• 申請號: 201810238059.2
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108449293A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種基于SIMO?UWB系統的空間復用TR均衡器設計，包括：發送端發射探測信號，接收端根據信道狀態對信道類型進行估計；根據不同的信道類型，建立信道傳輸模型，估計出信道參數；在接收端將已估計信道參數反饋回發送端和時間反演鏡；利用時間反演技術的空時聚焦特性,設計一種均衡器；對均衡器進行功率控制，和TR預濾波器級聯用于SIMO?UWB系統；本發明在保證系統正常通信的前提下，減少SIMO?UWB系統中的多碼流干擾和符號間干擾，降低系統的復雜性并使系統的性能大大提升。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種基于SIMO-UWB系統的空間復用TR均衡器設計。

背景技術

隨著無線通信技術的快速發展，人們對于短距離內的高速數據傳輸的要求越來越高。超寬帶(Ultra-Wide Band，UWB)技術的出現，為實現短距離內超帶寬、超高速的數據傳輸提供了新型技術。UWB 無線通信系統具有傳輸速率高、帶寬極寬、頻譜利用率高、系統容量大、發射功率低、抗干擾性能強、保密性好以及系統結構簡單等一系列優點。然而在異常復雜的環境中，信道中的多徑、散射、反射、以及色散傳播等問題嚴重制約了UWB的快速發展。

時間反演(Time Reversal，TR)技術，源于水下聲學和超聲波，之后TR技術被引入電磁波領域，并在2.4GHz以及5.8GHz的載波系統上，觀測到了時間反演電磁波的時空聚焦現象。在TR系統中，時間反演信道脈沖響應(Channel Impulse Response，CIR)被用作發射端的預濾波器，利用TR后的不同用戶的信道沖擊響應對各自用戶待發射信息進行預濾波，然后從發射端發射出去的信號能量在一個特定時刻和特定空間位置匯聚在一點。也就是說，TR預濾波系統具有時空域聚焦特性。

空時聚焦特性在多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output， MIMO)空間復用方案中也是有益的，一些研究已經將TR技術用于多天線波束形成系統。Kyritsi等人設計了TR均衡器，該均衡器能夠使系統的ISI最小化并且使目標接收機處的接收功率最大化。Nguyen 考慮了使用空間復用方案的UWB系統的潛力，其中發射機采用TR 技術，提出的了緩解多碼流干擾(Multistream Interference，MSI)的算法，顯著提高了系統的誤碼率性能，但是忽略了符號間干擾 (Intersymbol Interference，ISI)，且研究的是MIMO單用戶的情況。 However研究了在SM-MIMO-UWB多用戶系統引入了TR技術，證明了TR可以實現SM-MIMO-UWB系統的發射分集增益，然而當發射天線數很小時，比如單天線的情況下，接收信號在時空域中沒有很好地聚焦，誘發的MSI和ISI嚴重惡化了性能，因此研究緩解 SM-SIMO-UWB系統的MSI和ISI技術是有必要的。

發明內容

針對以上的技術問題，本發明提出了一種基于SIMO-UWB系統的空間復用TR均衡器，并和TR預濾波器級聯，來處理空間復用 SIMO-UWB系統中的MSI和ISI，從而降低接收機的復雜度。

本發明一種基于SIMO-UWB系統的空間復用TR均衡器的設計，包括：

S1：發送端發射探測信號，接收端根據信道狀態對信道類型進行估計；

S2：根據不同的信道類型，建立信道傳輸模型，估計出信道參數；

S3：接收端將已估計信道參數反饋回發送端；

S4：利用時間反演技術的空時聚焦特性,設計一種均衡器；

S5：對均衡器進行功率控制,和TR預濾波器級聯用于SIMO-UWB 系統；

優選的，所述發送端發射探測信號，接收端根據信道狀態對信道類型進行估計包括：