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中、意研究人員合作提出用于下一代移動通信的信道模型參數估計方法
2020/09/23 | 作者:中科院水下航行器信息技术重点实验室 施博 | 【 【打印】【關閉】

  作爲有望大規模擴展使用的下一代移動通信網絡,5G網絡正在不斷發展,以滿足與蜂窩運營、物聯網安全和網絡挑戰相關的未來應用需求。波動雙射線(fluctuating two-rayFTR)衰落模型能夠較好地描述毫米波通信無限傳播的小尺度衰落響應,是覆蓋未來寬帶無線通信系統應用場景的突出候選信道模型,該模型的參數估計方法引起了研究人員的高度重視。

  對此,中科院水下航行器信息技術重點實驗室郝程鵬團隊與意大利同行開展合作研究,提出一種新的FTR衰落模型參數估計方法。該方法通過計算觀測數據的高階矩,將參數估計問題轉化爲一個4×4的非線性方程組求解問題,並通過基于擴散分量功率水平先驗信息的序貫過程對其巧妙求解。

  相關研究成果在線發表于國際學術期刊 IEEE Transactions on Vehicular Technology2020年影響因子/JCR分區:5.379/Q1)。

  數字仿真結果顯示,新估計方法在複雜多徑環境下具有穩健的估計性能,參數估計精度隨著觀測數據量的增大而明顯提高,如圖1和圖2所示。實測毫米波數據分析結果進一步驗證了新方法的有效性,如圖3所示。

  圖1 歸一化均方根誤差隨樣本數N的變化曲線(圖/中科院聲學所)

  圖2 估計均值隨樣本數N變化曲線(圖/中科院聲學所)

  

  圖3 視線方向(a line of sight, LoS)和非視線方向(a non-line of sight, NLoS)下觀測信號幅度的經驗累積密度函數(empirical cumulative density function, ECDF)(圖/中科院聲學所)

  未來的研究擬利用實測數據對新方法進行深入測試,並將所提出的框架擴展到更爲複雜的信號模型,例如具有兩條經曆不同波動的射線的FTR模型。

  本研究得到國家自然科學基金(No. 61971412, No. 61701490)資助。

  關鍵詞:

  雙射線模型;Nakagami-m 分布;統計估計量;5G

  參考文獻:

  SHI Bo, Pallotta Luca, Giunta G aetano, HAO Chengpeng, and Orlando Danilo. Parameter Estimation of Fluctuating Two-Ray Model for Next Generation Mobile Communications. IEEE Transactions on Vehicular Technology, Aug. 2020, vol. 69, No. 8, pp. 8684-8697.DOI: 10.1109/TVT.2020.2999549.

  論文鏈接:

  https://ieeexplore.ieee.org/document/9106852?source=authoralert

 
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