WCDMA系统中测向技术的研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目WCDMA系统中测向技术的研究学科专业通信与信息系统学号201221260341作者姓名廖达松指导教师卓永宁副教授分类号密级注1UDC学位论文WCDMA系统中测向技术的研究（题名和副题名）廖达松（作者姓名）指导教师卓永宁副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2015.04论文答辩日期2015.05学位授予单位和日期电子科技大学2015

2、年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONDOAESTIMATIONALGORITHMSOFWCDMASYSTEMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAuthor:LiaoDaSongAdvisor:AssociateProfessorZhuoYongNingSchool:NationalKeyLaboratoryofScien

3、ceandTechnologyonCommunications独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，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谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电

4、子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要WCDMA系统测向技术是DOA估计的一个重要应用，在无线定位以及波束赋形等领域有着重要的研究价值。针对WCDMA系统测向技术的研究，国内外已经有很多测向方案及算法，比如常规波束成形算法、Capon、多重信号分类算法等，但是前两者测向精度及适用性较低，后者测向精度高但是受限于信号相干性以及信源数不能超过阵元数等诸多限制。本文围绕测向技术中存在的信源相干性以及信源数受限两大

5、问题，基于已有的均匀线性天线阵模型，提出了一种可以适用于WCDMA多用户系统的测向算法，主要的研究工作包括以下内容：1.分析了传统的DOA估计方法，常规波束成形、Capon、多重信号分类算法等，并仿真分析了它们在信号相干条件下的性能。2.针对MUSIC算法相干性问题，详细分析了利用空间平滑算法解相干的原理，并仿真分析了双向空间平滑算法相比于前向、后向空间平滑算法在天线阵阵元数要求上的优势。空间平滑算法通过构建子阵列解相干，损失了阵列孔径，其所能允许的最大信源数与天线阵元数有一定数量关系，而双向空间平滑方法相比于单向平滑，可以在相同信源数情况下用更少的阵元数完成解

6、相干。3.在前面的基础上，针对WCDMA系统提出了一种在PRACH信道完成测向的方案。与传统方案在业务信道完成测向不同的是，该方法在物理随机接入信道的消息部分进行测向，可以不用建立完整的语音通信链路，从而可以在不影响用户的情况下完成被动测向和定位。4.针对物理随机接入信道的测向方案，提出了一种基于均匀线性天线阵列的搜索算法。搜索算法结合了随机接入信道的同步过程，可以在接收端接收数据后进行滑动相关获得最大峰值和时延的过程中，利用本地角度加权系数搜索出对应波达方向的最大相关峰峰值的位置，从而获得目标用户波达方向的估计值。本文提出的搜索算法成功的解决了信源数受限以及在

7、入射信源相干环境下的测向问题，在单径情况下，搜索算法的测向性能略低于MUSIC算法，但是算法可以在信号相干环境及入射信源数远超天线阵元数的情况下实现主径测向偏差较小的入射方向估计。关键词：DOA估计，MUSIC算法，相干信源，信源数受限，搜索算法IABSTRACTABSTRACTThedirectionfindingtechnologyofWCDMAsystemisanimportantapplicationofDOAestimationandhasimportantresearchvalueinthefieldsofwirelesslocationandbea

8、mforming.Int