無線電傳播模型參數(shù)估計是通信應(yīng)用中常面臨的問題。

Rician K-fator，即視距直射信號(LoS)和發(fā)散路徑之間的線性比值，被廣泛用于描述萊斯信道的特征。作為無線電傳播中多徑衰落的一種實用的隨機模型，當(dāng)LoS比次級路徑強很多的時候，主路徑服從萊斯（Rician）分布，其余路徑服從瑞利（rayleigh）分布。

發(fā)射與接收端之間的傳輸路徑如果受物體遮擋，會使LoS隨機波動，傳統(tǒng)方法對k因子的估計性能隨之下降。

為了改善傳統(tǒng)估計器的估計偏差，中科院水下航行器信息技術(shù)重點實驗室的郝程鵬研究員和來自意大利的研究人員合作，提出了一種新的Rician K-factor的估計方法。相關(guān)研究成果已在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊IEEE Wireless Communications Letters 。

信宿接收到信源發(fā)射的視距直射信號（LoS）和其他分散分量（反射信號/繞射信號）疊加，即發(fā)送信號在傳輸?shù)倪^程中發(fā)生多徑傳輸。

這種現(xiàn)象導(dǎo)致在接收端接收信號的幅度，因多徑信號疊加會發(fā)生衰落。這個接收信號幅度的分布可以是瑞利分布或是萊斯分布。

當(dāng)多條散射路徑?jīng)]有一個散射路徑占主導(dǎo)地位時，就稱為瑞利衰落信道；如果多徑中有一條路徑占主導(dǎo)地位，此時稱為萊斯衰落信道，占主導(dǎo)地位的路徑信號稱為視距直射信號。 

圖/Pixabay

傳統(tǒng)算法將信號的變化分配給分散分量，但由于其隨機波動的是LoS信號分量，這就削弱了傳統(tǒng)方法的性能。

為了改善陸地移動通信中的這種情況，結(jié)合陸地移動衛(wèi)星通信應(yīng)用，研究人員提出了一種新的估計方法，以減小LoS波動情況下的誤差。

在移動通信過程中，由于發(fā)射機和接收機之間的相對運動，可能會導(dǎo)致LoS組件的隨機波動。具體來說，就是當(dāng)建筑物、樹木和山丘產(chǎn)生完全或部分堵塞時，接收數(shù)據(jù)的振幅就變成了一個隨機變量。

在存在一組可容許解的情況下，這種新的估計方法利用所收到樣本的聯(lián)合似然函數(shù)，選擇出具有最大似然值的解。

經(jīng)由蒙特卡洛仿真方法驗證，新的方法優(yōu)于傳統(tǒng)估計方法，并且在背景噪聲存在的情況下，該方法也可以應(yīng)用于Nakagami-m衰落信道未知參數(shù)的估計。

該研究獲得了國家自然科學(xué)基金支持。

參考文獻：

Gaetano Giunta, HAO Chengpeng, Danilo Orlando. Estimation of Rician K-Factor in the Presence of Nakagami-m Shadowing for the LoS Component. IEEE Wireless Communications Letters (Early Access 2018). DOI:10.1109/LWC.2018.2794447

論文鏈接：

https://doi.org/10.1109/LWC.2018.2794447