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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:顏賜龍
研究生(外文):Szu-Lung Yen
論文名稱:智慧型天線之複合式到達方位-時間延遲估測演算法及Geo-location應用
論文名稱(外文):Smart Antenna with Joint Angle and DelayEstimation for the Geo-location
指導教授:陳永芳陳永芳引用關係
指導教授(外文):Yung-Fang Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:通訊工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:2D Unitary ESPRIT分碼多重存取耙型天線陣列
外文關鍵詞:2D Unitary ESPRITCDMARakeAntenna Array
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在這篇論文中,我們提出一個方法使用在WCDMA FDD 上鏈系統中,去複合估測使用者其每一個主要的多路徑信號到達的方位和時間延遲。
在我們使用由Zoltowski[2] 所提出的信號處理方法去估測出所謂的使用者空-頻(space-frequency)信號向量之後,我們將使用2D Unitary ESPRIT方法當作我們的估測器,而它可以提供我們封閉解以及將多路徑信號的到達方位-時間延遲(AOA-delay)自動成對的估測出。而因為我們一次只能獲得一組有效的抽樣信號資料,因此我們將使用2D平滑法(2D smoothing)去獲取更多組的抽樣信號資訊。在2D平滑法中,我們將會提出兩種方法:分別為前置-特徵分析2D平滑法(pre-eigenanalysis)以及後置-特徵分析2D平滑法(post-eigenanalysis)。
而我們也將利用此演算法所估測出的信號到達方位(AOA)資訊去對行動台做定位,本篇論文也將把此模擬結果提出來。


In this thesis , we propose an algorithm for joint estimate of the angle of arrival (AOA) and delay of each dominant multipath for the desired user for WCDMA FDD uplink .

After we estimate the so-called desired spatio-frequency signal vector by using previously proposed processing scheme [2], we proposed 2D unitary ESPRIT algorithm as our estimator which provides closed-form as well as automatically paired AOA-delay estimates . We efficient have a single snapshot of 2D data and thus required 2D smoothing for extracting multiple snapshots . Two 2D smoothing schemes , pre-eigenanalysis and post-eigenanalysis 2D smoothing , are discussed . Simulation results show that our algorithms can accurately estimate the AOA and delay for each multipath even under “near-far” conditions .

The AOA information is useful for source localization for emergency service . The simulation results for determining the location of the mobile station with the estimated parameters are also presented .


目 錄

第一章緒論 01

1. 1 研究動機………………………………………………01

1. 2 論文章節簡介…………………………………………04


第二章WCDMA FDD 上鏈系統的空-時信號模型 05

2.1 WCDMA 的參數及傳輸通道………………………………06

2.2 WCDMA FDD上鏈系統的擴展技術與調變………………11

2.3 WCDMA FDD上鏈系統基頻空-時信號模型……………20


第三章複和式到達方位-時間延遲估測 23

3.1 2 D Unitary ESPRIT 演算法原理與應用………………24

3.2 空-頻域上的2D信號處理法……………………………34

3.3 複合式到達方位-時間延遲估測演算法…………………39

3.4 複合式到達方位-時間延遲估測演算法之應用…………46


第四章 模擬結果與討論 49

4.1 在有“近-遠”問題情形下的模擬………………………51

4.2 在有“功率控制”情形下的模擬………………………61

4.3 行動台之地理位置估測模擬……………………………70


第五章 結論 80


參考文獻 Ⅰ


附錄 Ⅲ


[1] M. D. Zoltowski, M. Haardt, and C.P Mathews, “Closed-form 2D angle estimation with rectangular arrays in element space or beam space via Unitary ESPRIT,” IEEE Trans. Signal Processing, vol 44, pp.316-328, Feb.1996[2] M. D. Zoltowski, and J.Ramos, “Blind Adaptive Beamforming for CDMA Based PCS/Cellular,” 29th Asilomar IEEE Conf. on Signals, Systems, and Computers, pp.378-382, Nov. 1995.[3] Y.F. Chen and M. D. Zoltowski, “Convergence Analysis and Tracking Ability of Reduced Dimension Blind Space-Time Rake Receiver for DS-CDMA, ” VTC ’98, pp.2333-2337,May 1998.[4] Y.F. Chen and M. D. Zoltowski, “Joint Angle And Delay Estimation for DS-CDMA with Application to Reduced Dimension Space-Time Rake Receivers ” ICASSP ’ 99, pp.2933-2936[5] Chien-Chung Yeh, Ju-Hong Lee, Yih-Min Chen, “Estimating Two-Dimensional Angle of Arrival in Coherent Source Environment” IEEE Trans. Signal Processing, VOL.37, pp.153-155, Jan.1989[6] James J. Caffery, Jr. and Gordon L. Stuber, “Overview of Radiolocation in CDMA Cellular Systems”,IEEE communication Magazine, April 1998. [7] Christopher Brunner, Martin Haardt, and Josef A.Nossek, “Adaptive Space-Frequency Rake Receivers for WCDMA”, IEEE International Conference on , Volume: 4 , 1999[8] 3GPP TS 25.211: “Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)”.[9] 3GPP TS 25.212:“Multiplexing and channel coding (FDD)”.[10] 3GPP TS 25.213:“Spreading and modulation (FDD)”.[11] Harri Holma and Antti Toskla, Both of Nokia, Finland, “WCDMA for UMTS”[12] Andrew J. Viterbi,“Principles of Spread Spectrum Communication”.[13] Vijay K.Garg, PhD, PE,“IS-95 CDMA and cdma2000, Cellular/PCS Systems Implementation”.[14] J.G Proakis,“Digital Communication”, 4th ed,McGraw-Hill, Inc.[15] William C. Y. Lee,“Mobile Communications Design Fundamentals”. 2nd ed. John Wiley & Sons, Inc.

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