相比于集中式天线系统,分布式天线系统可获得更高的频谱效率。作为第四代无线通信系统的关键技术,分布式天线技术引起了世界范围内专家学者的研究兴趣,是一项极具前瞻性的研究课题。然而,不精确的时间捕获会造成分布式天线系统性能的下降。现有的分布式天线系统采用独立时间捕获技术:分布式接收天线在进行时间捕获时未采用协同处理技术。分布式接收天线间的协同处理是否可应用到其时间捕获中呢?还未见相关文献报道。为此,本文研究分布式天线的协同时间捕获技术。在分布式天线进行时间捕获时,利用天线间的协同处理,提高各分布式接收天线的捕获性能（如正确捕获概率）。首先,利用分布式接收天线的位置信息,提出基于天线位置辅助的最大似然协同时间捕获方法,并推导了提出方法正确捕获概率的一个下界。分析与仿真结果表明,相对于各分布式接收天线进行独立时间捕获,提出方法的正确捕获概率得以提高。在分布式接收天线RA1和RA2的接收信噪比分别为4dB和8dB时,独立时间捕获的正确捕获概率只有约25%的RA1 ,在RA2的协同下,其正确捕获概率可以达到约95%。其次,利用每根分布式接收天线的覆盖范围信息,提出基于天线覆盖区域辅助的最大似然协同时间捕获方法,并推导了提出方法的正确捕获概率的一个下界。分析与仿真结果表明,相对于各分布式接收天线进行独立时间捕获,提出方法的正确捕获概率得以提高。在分布式接收天线RA1和RA2的接收信噪比分别为6dB和14dB时,独立时间捕获的正确捕获概率只有约62%的RA1 ,在RA2的协同下,其正确捕获概率可以达到约91%。最后,针对基于OFDM调制的分布式天线系统,利用多根分布式接收天线对同一发射信号的存在性进行感知,提出基于信号感知的协同时间捕获方法。分析与仿真结果表明,相对于独立时间捕获,提出的协同时间捕获方法降低了各分布式接收天线的捕获失败概率。接收信噪比为6dB的天线,独立时间捕获的捕获失败概率约为2×10-2,在其他5根分布式接收天线的协同下,该分布式接收天线的捕获失败概率可降低至2×10-3。本文研究了分布式天线系统的协同时间捕获,研究丰富了现有的时间捕获方法,具有其理论和实用价值。研究结果可应用于基于分布式天线的第四代无线通信系统中。
