基于压缩感知的MTC信道估计导频设计

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1、硕士学位论文＿參圓基于压缩感知的ＭＴＣ信道估计导频设计：ｆｉ作者姓名董雪丽指导麵姓名、职称王子龙教授Ｉ学校代码10701学号1501120223分类号TN92密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于压缩感知的MTC信道估计导频设计作者姓名：董雪丽一级学科：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：王子龙教授学院：通信工程学院提交日期：2018年6月PilotDesignforCompressiveSensingBasedChannelEstimationinMTCAthesissubmitt

2、edtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByDongXueliSupervisor:WangZilongProfessorJune2018摘要摘要目前，机器类型的通信（MachineTypeCommunications，MTC）作为新兴的物联网的关键性组成部分之一，拥有良好的应用前景，它和传统的通信相比具有低移动性，低设备成本，小数据等特点。在MTC中，一个小区有许多的设备，

3、但在进行随机接入的时候只有少量的设备试图发送导频进行访问，大部分的设备是闲置的，这将导致网络拥塞，浪费资源等问题，所以目前所使用的导频已经不再适用于新一代的MTC。针对如何设计适用于MTC的导频的相关研究，对于解决MTC中设备在随机接入时导致的网络拥塞等问题具有重要的理论意义和实用价值。因此，本文提出了两种设计导频的方法，具体成果及创新如下：（1）本文利用已知的Sidel’nikov序列来设计出新的导频。分析MTC中的设备的特性，发现其在进行随机接入的时候具有稀疏性，可以把这一特性和压缩感知（CS）理论相结合，得出在基于CS的检测和信道估计时CS测量矩阵的相干

4、性和导频之间存在理论性的关系，利用特征和等得出较低的相干性可以保证CS恢复的唯一性。根据这一前提，把已知的Sidel’nikov序列加上不同的移位和倍乘可以设计出更多的符合条件的导频，并用乘法特征和加法特征证明设计出的导频可以保证CS恢复的唯一性。仿真结果表明用Sidel’nikov序列设计出的导频具有良好的性能。（2）本文利用一种有良好自相关性的伪随机序列，即m序列来设计出新的导频。根据CS测量矩阵的相干性和一对不同导频按元素乘积的离散傅里叶反变换是相等的，及较低的相干性可以保证CS恢复的唯一性，可以得出只要保证一对不同导频按元素乘积的离散傅里叶反变换的值尽

5、可能的低，就可以保证CS恢复的唯一性。因此，把已有的确定的m序列进行扩展，可以设计出更多的性能良好的导频，并用乘法特征和加法特征证明设计出来的一对不同导频按元素乘积的离散傅里叶反变换的值比较低。仿真结果表明利用m序列设计出的导频具有更优的性能。关键词：相干性，压缩感知，m序列，Sidel’nikov序列，随机接入IABSTRACTABSTRACTThenewgenerationofmachinetypecommunications(MTC)isanimportantpartoftheInternetofThingsandhasgoodapplicationpr

6、ospects.Comparedwithtraditionalcommunications,ithaslowmobility,lowcostofdevices,smallsizedataandotherfeatures.InMTC,anumberofdevicesarepresentinacell,butonlyafewofthemattempttoaccessbysendingpreamblesorpilotsduringtherandomaccessprocedure,whilemanyotherdevicesareidactive,whichleadst

7、onetworkoverloadandwasteofresources.Therelatedresearchonhowtodesignpilotshasimportanttheoreticalandpracticalvalueforsolvingproblemssuchasnetworkcongestion.Therefore,thispaperproposestwomethodsfordesigningpilots.Thespecificresultsandinnovationsareasfollows:(1)UsingtheknownSidel’nikov

8、sequencestodesignne