基于协同的车载通信系统的实现被认为是下一代智能交通成功发展的重要基础。车载通信场景所面临的复杂高速移动环境使得车载信道建模和载波间干扰(ICI)抑制成为基于协同的车载通信系统发展中需要解决的两个核心问题。本课题从一个新颖的角度入手,对上述两大核心问题进行联合分析和研究。首先,针对车载信道的重要特性,如非平稳特性、深衰落特性以及协同信道之间的空间相关性,采用传统方法并通过探索和结合新的数学工具,如分数阶Fourier变换和α-μ分布,对其进行研究和建模,提出更加符合实际的车载信道模型;在此基础上,提出适合车载通信的预编码ICI分析机制,进而研究和完善现有的预编码ICI抑制方案,并提出新颖的、适合车载通信的预编码ICI抑制方案;最后,搭建基于协同的车载通信系统的仿真平台,对本课题研究成果的实际应用价值进行全面验证,从而为基于协同的车载通信系统的成功实现提供可靠的理论基础和稳健的技术支持。
Cooperative vehicular communications;wireless channel modeling;multiple antenna technology;inter-carrier interference cancellation;
本课题主要研究复杂高速移动环境下车载信道建模和载波间干扰(ICI)抑制问题。众所周知,复杂高速移动环境是下一代通信系统要面对的一个很重要的通信场景,而车载通信也是下一代无线通信的一个重要组成部分。主要研究内容和目标为提出更符合实际的车载信道模型;在此基础上,研究和分析多天线技术以及ICI抑制方案等。基于上述研究内容,本课题开创性的提出了新的一类信道建模方案动态规则几何建模方案,补充了现有的信道建模理论,成为了继现有三大建模方案的第四类建模方案,并基于此提出了若干车载信道模型,得到广泛应用。在此基础上,深入研究了多天线技术,首创性的提出了差分空间调制方案,解决了空间调制技术发展和全面应用的瓶颈,打开了新的一扇空间调制研究的大门差分空间调制技术。基于对车载信道特性的深入分析和理解,本课题巧妙的结合信道的频率选择特性和Doppler特性,创新性的提出了新颖的ICI分析机制,并基于该分析机制提出了新的一类ICI抑制方案基于预编码的ICI抑制方案。本课题培养博士研究生3人和硕士研究生2人,共发表论文61篇,其中SCI期刊论文27篇,IEEE高水平期刊论文26篇。申请国内专利6项。受邀国际知名会议撰写特邀论文11篇,荣获知名国际会议最佳论文奖3次,分别是2012年IEEE International Conference on ITS Telecommunications(ITST2012,获奖率小于3%)、2013年IEEE International Conference on Communications in China(ICCC2013,获奖率小于2%)和2014年17th IEEE International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC2014,智能交通领域的旗舰会议,获奖率小于1%,唯一一篇通信方向的获奖论文)。