西安电子科技大学：《信号检测与估值》课程教学资源（课件讲稿，2019）第二章 衰落信道上的信号检测

信号检测与估值2019年秋季 西电通院郑贱平 第二章：衰落信道的信号检测 2.1衰落信道一般模型 2.2平坦衰落信道的信号检测 2.3频率选择性衰落信道的信号检测 2.4多天线信号检测 2.5多用户信号检测 2.6软判决检测

信号检测与估值 2019年秋季 西电通院郑贱平 第二章：衰落信道的信号检测 2 1. 衰落信道 般模型 衰落信道一般模型 2.2 平坦衰落信道的信号检测 2.3 频率选择性衰落信道的信号检测 2 4. 多天线信号检测 2.5 多用户信号检测 2.6 软判决检测

2.1衰落信道模型 ©离散复基带信号模型（双选信道） Tm三 x-1+刀 >X:输入信号，取自有限大小的信号星座（如PSK/QAM,i.e,x∈Y >r:输出信号，reC >n:高斯噪声n~CW(0,No) >下标m表示时刻、L表示多径数目 >L=1:平坦衰落；L>1:频率选择性衰落 >LT信道h"=h,m 信号检测与估值2019年秋季 2

2.1 衰落信道模型 离散复基带信号模型(双选信道) 1 0 L m m l ml m l r hx n        x: 输入信号，取自有限大小的信号星座（如PSK/QAM), i.e.,  r: 输出信号， x r  l 0  n: 高斯噪声  下标m表示时刻、L表示多径数目 平坦衰落 频率选择性衰落 n N   0, 0   L=1：平坦衰落；L>1：频率选择性衰落  LTI信道 , ml l h hm   信号检测与估值 2019年秋季 2

时延扩展与多普勒扩展 。L的取值与时延扩展的关系 L≈ max t,-min t i W ,W= Ts Ts >W<Wc,flat fading >W>Wc,frequency-selective fading ©多普勒扩展与相干时间 月-cs0.-2g.玩 1 >Tc<delay requirement,fast fading >Te>delay requirement,slow fading 信号检测与估值2019年秋季 3

时延扩展与多普勒扩展 L的取值与时延扩展的关系 max min i i D i i S S L T T       1 1 , c D S W W  T   W<Wc, flat fading W>Wc frequency -selective fading T T S S  D S T W>Wc, frequency -selective fading 多普勒扩展与相干时间 f f 2 1 cos , , 4 d DC D vf vf f fT c cf    Tc<delay requirement, fast fading Tc>delay requirement, slow fading 信号检测与估值 2019年秋季 3

信道统计模型 ©路径的衰落系数的物理模型 he≈a,ej2 xferi 2 。Rayleigh:衰落模型：仅存在许多散射路径时，根 据中心极限定理（CLT),有 h[m~W(0,)+W(0,)CW(o,1) 。Rician衰落模型：存在视距传输(LOS)以及许 多散射路径 h[m]v+CW(0,1) 信号检测与估值2019年秋季 4

信道统计模型 路径的衰落系数的物理模型 Rayleigh衰落模型：仅存在许多散射路径时，根 据中心极限定理（CLT），有 Rician衰落模型：存在视距传输（LOS）以及许 多散射路径 信号检测与估值 2019年秋季 4

2.2平坦衰落信道的信号检测 ·复基带信号模型 r=hx+n h~CW(0,1) x∈X n-CN(O,No) >相干检测：已知h和y,确定发送信号x >非相干检测：已知y,确定发送信号x,(h未知) 信号检测与估值2019年秋季 5

2.2 平坦衰落信道的信号检测 复基带信号模型 r hx n     0   相干检测：已知h和y，确定发送信号x x n N   0, 0  h   0,1 y  非相干检测：已知y，确定发送信号x，（h未知） 信号检测与估值 2019年秋季 5