[01140191]宽带无线通信理论与关键技术研究

现代无线通信涉及许多研究内容，其中物理层的数据传输是其至关重要的组成部分。本基础研究项目重点研究物理层数据传输中的关键技术问题，包括：无线信道的估计与均衡、无线通信系统的时频同步、自适应数据传输、复杂环境中的天线与电波传播理论及相关的数值计算方法研究等主要内容。通过研究，解决宽带无线通信的关键技术问题，提出一系列新的方法，为通信事业的发展提供理论与技术支撑。在国内外发表80多篇论文，该课题研究已获得国内外同领域的广泛公认，发表论文被SCI、EI收录近50篇。近2年发表的论文被其他国内外重要刊物论文引用的统计结果尚未出来，2003年前的论文已被广泛引用，据不完全统计正面他引超过80次（2004年以后论文的引用未计入），其中SCI他引26次。主要在如下几个方面具有创新：无线信道的估计与均衡、无线通信系统的时频同步：提出的新的信道估计方法，对未知的时频同步偏差、非白噪声背景具有强的鲁棒性；信道估计精度高，可以达到时频完全同步下的最优估计精度。高精度时、频偏差估计：现有研究（面向单用户及多用户的方法）大都没有充分注意到多用户间多址干扰IUI对CFO与TO估计的影响，所提出的算法存在较大误差，因此仅可用来粗估计时、频偏差。我们从理论与计算机模拟仿真等多方面发现IUI对时频偏差估计的影响大于加性噪声，现有方法无法获得高精度偏差估计。我们提出将时偏造成的相位误差归入信道频域传输函数，利用改进的信道系数估计（消除了时间偏差影响的信道估计）确定精细时偏的新方法，解决了频带重叠多用户系统的精细时偏估计的问题，理论与前期实验研究表明可获得无误差的TO精细估计。提出了基于频域CFO矢量估计CFO的新方法。自适应数据传输：基于不完全CSI的MIMO系统优化设计转化为具有多约束条件的、以频谱效率最大化为准则的数学优化模型，并在约束条件下利用拉格朗日方法对目标函数进行求解，得到了有关结果，具有明显创新。采用最小均方误差（MMSE）和串行干扰抵消（SIC）相结合的MMSE-SIC接收机的准同步上行MC-CDMA系统，结合等误码率功率控制算法，我们提出了基于保持信扰比（SIR）单用户界为常数的子载波功率自适应分配算法，显著改善了系统的性能。天线理论与设计：对分层有耗媒质（海水）中的环天线进行了详细的研究，提出了一种计算Sommerfeld积分的新方法，简化了Sommerfeld积分的计算难度。提出一种新的数值分析模型，该模型依据Hertz矢量位，推导出了分层有耗媒质中的天线的严格类Hallen积分方程。提出了一系列崭新结构的多端口馈电微带漏波天线，实现了频率固定下的电控天线主波束逐级可调。