散射信道自适应传输方案研究

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1、圓财賴休４國硕士学位论文＿１ｍ散射信道自适应传输方案研究作者姓名张东指导教师姓名、职称任光亮教授申请学位类别工学硕士Ｉ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宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果中所罗列的内容以外；也不包含一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。与我同工作的

2、同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任本人签名：：＾日期西安电子科技大学关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，结合学位论文研宄成果完成的论文、发明专利等成果，署

3、名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在＿年解密后适用本授权书。本人签名：：导师签名日期：日期：学校代码10701学号1501120166分类号TN91密级公开西安电子科技大学硕士学位论文散射信道自适应传输方案研究作者姓名：张东一级学科：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：任光亮教授学院：通信工程学院提交日期：2018年6月AStudyoftheAdaptiveTransmissionSchemeinScatteringChannelAthesissubmit

4、tedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByZhangDongSupervisor:RenGuangliangTitle:ProfessorJune2018摘要摘要对流层散射通信具有保密性强、信道稳定等优点，成为了各国中远程通信的主要手段。自适应技术可以有效对抗对流层信道的时变特性，从而提高系统吞吐量。本文针对对流层散射信道设计了自

5、适应传输方案。首先分析了对流层散射信道的主要特性。然后参考典型对流层多径信道类型建立了对流层散射信道模型。最后在信道模型的基础上设计了对流层散射信道自适应传输方案，本方案主要包括多速率传输方案和MCS（ModulationandCodingScheme，MCS）切换控制方案两个部分。在多速率传输方案部分，首先分析了SC-FDMA（SingleCarrierFrequencyDivisionMultipleAccess，SC-FDMA）体制相对于目前散射通信体制的优势。然后介绍了系统结构和数据帧结构，并给出了相关参数的选

6、择依据，同时也对多速率MCS方案的设计过程进行了说明。最后对方案中的关键技术进行了研究，这些关键技术主要包括帧同步、频偏估计、信道估计与均衡、合并和信噪比估计。通过对比不同同步方法性能，设计了帧同步序列长度和结构。根据接收时域数据的重复结构，设计了新的频偏估计与信噪比估计方法，与传统方法相比估计性能更好。在DFT降噪信道估计算法的基础上，对不同信道插值方式和不同频域均衡算法进行了对比，选择了最佳信道估计和均衡方式。在MCS切换控制方案部分，首先介绍了EESM（ExponentialEffectiveSINRMappin

7、g，EESM）等基于查找表的传统控制方案，详细给出了算法中调谐因子计算方法，并对不同算法在系统中的性能进行了分析。然后针对传统方案信道质量反馈不准确的缺点，引入了机器学习中的SVM（SupportVectorMachine，SVM）和K-NN（K-NearestNeighbor，K-NN）两种经典算法。不仅介绍了两种算法的基本原理，而且详细说明了利用两种算法控制MCS切换的过程。仿真分析了不同训练集数目对SVM算法性能的影响，同时分析了不同K值对K-NN算法性能的影响。最后针对本文设计的自适应传输方案设计了一种4维特征

8、参数的K-NN算法，该算法可以得到与32维特征参数近似的性能，并且优于其他几种算法。关键词：散射信道，自适应，SC-FDMA，MCS切换控制IABSTRACTABSTRACTTroposcattercommunicationhasbecomethemainmeansoflong-distancecommunicationinvar