多路徑衰減通訊環境中陣列訊號處理演算法之研究與評估

Effects of Array Signal Processing Algorithm in the Multipath Fading Environment

林志勝(Jyh-Sheng Lin)

指導教授 ： 陳逸民

元智大學/工程學院/電機與資訊工程研究所/碩士(1995年)

摘要

為了能有效地服務日益繁多的無線通訊使用者, 我們必須更有效率地
使用頻帶和編碼. 傳統的單一天線只能作出全向傳播, 使得一個頻帶或一
組編碼只能指定給一位使用者來使用; 若使用陣列天線的形式, 在能夠估
測使用者所在方位的通道響應之前題下, 當傳輸訊號時我們可以指定給方
位角相距較大的使用者同一個頻帶和同一組編碼, 如此不僅能有效地利用
通訊資源, 更具有保密及抗衰減的效果; 而當陣列天線用於接收訊號時,
若能利用陣列天線所接收的訊號特性來估測通道響應, 則對於接收訊號的
解析正確性亦能有所提升. 本論文的研究以窄頻訊號為主, 而對基地
台的陣列天線分成傳輸和接收兩個研究方向: 傳輸方面主要是研究可適性
傳輸波束形成器在多路徑環境下, 不同的通道條件( 如反射物的有效範
圍, 使用者之間分隔的角度, 使用者的速度及陣列天線的形狀與大小 )對
其通訊效果和探測訊號所需的週期所造成的影響; 而在接收方面我們採用
訊號盲目分割辨識法, 研究其在自由空間與多路徑衰減環境下的效果並評
估其可行性. 此外我們更將方位估測演算法應用於多路徑環境中, 探討反
射物的有效範圍與使用者的速度對於估測正確性的影響.

關鍵字

陣列天線 ； 陣列訊號處理 ； 多路徑衰減環境

並列摘要

To use the frequency (FDMA) and the code (CDMA) efficiently,
we can assign the users separated in large angle with the same
frequency and code. But the priority is that we must know the
channel responses between users and the base station. Adaptive
transmitting beamforming algorithm proposed that transmittingthe
signal in the information mode and probing mode, and the users
feedback the probing responses such that the base station can
estimate the channel response. The first project of this paper
is to explore the feasibility of the adapt ive transmitting
beamforming algorithm under different communication conditions
in the multipath fading environment. Now the identification of
multiple co-channel digital signals is more and more important
in the cellular mobile communication systems. Blind separation
algorithm intended to separate signals by using an antenna array
to measure the sufficient amount of independent message. And the
second scheme of our research is exploring the effects of blind
separation algorithm under free space and the multipath fading
environment. Besides of that, we realize the DOA estimation
algorithm (MVDR, MUSIC) in the fadingcommunication environment
to study the estimation effects.

並列關鍵字

antenna array ； array signal processing ； multipath fading environment