基于平稳小波和重构相空间的快衰落信道预测算法(2004年)资源-CSDN文库

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第３８卷　第１０期

２００４年１０月

西　安　交　通　大　学　学　报

JOURNAL OF XI′AN JIAOTONG UNIVERSITY

Vol ．３８ №１０

Oct ．２００４

基于平稳小波和重构相空间的快衰落信道预测算法

孙建成，张太镒，刘　枫

（西安交通大学电子与信息工程学院，７１００４９，西安）

摘要：为了解决快速衰落信道的预测问题，提出了一种非线性预测算法．该算法基于多径快速衰落信道所具

有的混沌行为，将快速衰落信道系数分解为与原序列等长的尺度系数和小波系数，并利用坐标延迟理论，重

建尺度系数和各级小波系数的相空间，再根据混沌吸引子的稳定性和分形性，在相空间中对尺度系数和小波

系数进行预测，进而通过平稳小波重构算法，实现了快速衰落信道的非线性预测．与无小波算法相比，该算法

更适于对噪声环境下的较大时间范围进行预测．对时间跨度为６５．９ ms 的衰落系数进行了预测，仿真结果表

明，在信噪比为１０ dB 时，预测结果明显优于无小波变换算法．

关键词：衰落信道；预测；相空间；混沌吸引子

中图分类号： TN９１４．５　文献标识码： A 　文章编号：０２５３９８７X（２００４）１０１０９００４

Prediction Algorithm for Fast Fading Channels Based on Stationary

Wavelet Transform and Reconstructed PhaseSpace

Sun Jiancheng， Zhang Taiyi， Liu Feng

（School of Elect ronics and Information Engineering， Xi′an Jiaotong University， Xi′an ７１００４９， China）

Abstract： T o solve the problem of fast fading channel prediction， the mobile multipath fading channel coef－

ficient was decomposed as the measurement coefficients and wavelet coefficients based on the discrete sta－

tionary wavelet transform algorithms ．For the chaotic behavior of the mobile multipath fading channel， the

phase space of these coefficients was reconstructed by the theory of time delays ．Based on the stability and

the fractal of the chaotic attractor， the measurement coefficients and wavelet coefficients were predicted in

their phase space ． Finally the prediction of the fading channel coefficients were acquired by the inverse dis－

crete stationary wavelet transform ．Compared with the algorithm without wavelet，the proposed algorithm

is a better candidate for long range prediction of the fading channel in the noise context ． The experiment

was carried out by utilizing fading channel data which spaned ６５．９ milliseconds ． The simulation results

shows that the better prediction performance is acquired than the method without wavelet transform when

the signal to noise ratio is １０ dB ．

Keywords： f ading channel； prediction； phase space； chaotic attractor

　　移动衰落信道的准确预测对于自适应调制解

调、自适应功率控制以及自适应信道编码等技术的

实现至关重要．移动信道的衰落特性可以认为是高

斯带限过程，这为衰落信道存在可预测性提供了理

论基础

［１，２］

．Eyzeoz 等人用 AR 模型来描述快速衰

落信道的动态特性，提出了对于衰落信道较长时间

的线性预测算法，此算法采用预测的参数值来代替

下一时刻参数进行迭代，并引入了传播误差

［３］

．

Tannous 等人发现多径衰落信道存在奇怪吸引

子，即多径衰落信道具有混沌行为，混沌的确定性因

素使得貌似随机的混沌现象具有可预测性

［４，５］

．本

文基于平稳小波分解

［６］

，将原始衰落信道系数分解

收稿日期：２００４０１１９．　作者简介：孙建成（１９７３～），男，博士生；张太镒（联系人），男，教授，博士生导师．　基金项目：

国家自然科学基金资助项目（９０２０７０１２）．

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