基于wishart随机矩阵的发射天线数目估计算法研究

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1、基于Wishart随机矩阵的发射天线数目估计算法研究作者姓名朱德明导师姓名、职称李勇朝教授一级学科信息与通信工程二级学科通信与信息系统申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码分TN8210701TN929.5学密号级1201120289公开西安电子科技大学硕士学位论文基于Wishart随机矩阵的发射天线数目估计算法研究作者姓名：朱德明一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：李勇朝教授提交日期：2014年1

2、1月类号ResearchonEstimationoftheNumberofTransmitAntennasBasedonWishartRandomMatrixAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByZhuDemingSupervisor:Prof.LiYongzhaoNov

3、.2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关

4、于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在本人签名：年解密后适用本授权书。导师签名：日期：日期：摘要摘要在非合作MIMO通信场景中，通信信号参数盲识别作为信号检

5、测和信号空时解码解调的中间步骤，具有着十分关键的作用，已经在频谱管理与监测、软件无线电和军事无线通信对抗等民用和军事领域得到了极为广泛的应用。而准确的MIMO发射天线数目估计则是MIMO通信信号参数盲识别的关键问题之一，能够为MIMO信道盲估计、MIMO空时码盲识别和MIMO信号调制方式盲识别等其他关键问题的高效解决提供先验知识，具有着十分重要的研究意义和研究价值，已经开始得到无线通信领域中众多学者的广泛关注和研究。本文在前人工作的基础上对MIMO发射天线数目估计问题进行了探索和研究，具体主要工

6、作内容包括：(1)简略介绍了MIMO系统以及随机矩阵理论等基础理论知识；详细阐述了AIC、MDL、PET以及IWME这四种经典MIMO发射天线数目估计算法的数学理论基础和推导过程，同时，根据上述四种算法的计算机仿真结果，分析了算法正确估计概率与信噪比、采样数据长度以及接收天线数目等仿真参数的关系。(2)提出了一种基于随机矩阵理论的预测特征值上限算法（RPET），与基于经典多元统计理论的PET算法相比，RPET算法能够明显提升低信噪比和采样数据长度较小条件下的正确估计概率，获得略优于IWME算法的

7、综合估计性能。(3)由于RPET算法利用相邻随机变量置信区间的比值预测噪声特征值上限，导致该上限值偏高，算法在低信噪比条件下容易产生欠估。针对这一问题，提出了一种基于Wishart随机矩阵特征值平方均值分布特性的假设检验算法（WSE）。WSE算法利用Wishart随机矩阵特征值平方均值的分布函数和精确的噪声功率估计值求解检测统计量的判决门限。与RPET算法相比，WSE算法能够将低信噪比和采样数据长度较小条件下的正确估计概率再次明显提高，同时具有更加优异的综合估计性能。关键字：多输入多输出，发射天

8、线数目，估计，Wishart随机矩阵论文类型：应用研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTBlindsignalidentification,asintermediatestepbetweensignaldetectionanddecoding,playsacrucialroleinnon-cooperationMIMOcommunicationscenariosandhasbeenusedinmanymilitaryandcivilianfieldsuchass