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协作通信系统中恒包络OFDM性能研究

作　者: 锁光辉
导　师: 李光球
学　校: 杭州电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 正交频分复用 恒包络 天线分集 放大前传 协作通信 Nakagami衰落信道 正交幅度调制 相移键控
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


恒包络正交频分复用(Constant Envelope-Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, CE-OFDM)用归一化的OFDM信号对载波进行相位调制,不仅解决了OFDM信号高峰均功率比的问题,还最大化了功率放大器的效率,而且保留OFDM高传输速率和抗多径干扰等优点。天线分集技术能有效抑制衰落信道引起的误码性能恶化。常用的分集方式有最大比合并(Maximal-Ratio Combining, MRC)、等增益合并(Equal-Gain Combining, EGC)、选择合并(Selection Combining, SC)和组合发送SC/接收MRC(SC/MRC)等。放大前传(Amplify-and-Forward, AF)协作通信能有效对抗衰落影响提高传输的可靠性。Nakagami分布因其灵活性和实用性常用来建模衰落信道。本文分别研究Nakagami-m信道上采用EGC、组合SC/MRC的CE-OFDM系统以及采用MRC、SC、组合SC/MRC的AF协作CE-OFDM系统的误码性能。第一章介绍CE-OFDM、天线分集、AF协作通信的研究现状。第二章研究采用天线分集的CE-OFDM系统误码性能,推导了任意衰落参数的平坦Nakagami-m衰落信道上采用组合SC/MRC分集的M进制相移键控(M-ary Phase-Shift Keying, MPSK)和矩形M进制正交幅度调制(M-ary Quadrature Amplitude Modulation, MQAM)的CE-OFDM系统平均误符号率(Symbol Error Rate, SER)和误码率(Bit Error Rate, BER)下界的闭合表达式,数值计算和仿真结果验证了理论推导的准确性。然后研究频率选择性Nakagami-m信道上采用EGC接收分集的CE-OFDM系统误码性能,并给出仿真结果。第三章研究平坦Nakagami-m信道上采用天线分集的AF协作CE-OFDM系统的误码性能。首先推导采用MRC接收分集的MPSK和矩形MQAM调制可变增益多中继AF协作CE-OFDM系统的误码率下界表达式,其次推导采用SC接收分集的二进制相移键控(Binary Phase-Shift Keying, BPSK)和矩形MQAM调制可变增益单中继AF协作CE-OFDM系统的平均SER和BER下界闭合表达式,再次推导了采用MRC接收分集的MPSK和矩形MQAM调制固定增益多中继AF协作CE-OFDM系统的误码率下界表达式,然后推导了采用SC接收分集的BPSK和矩形MQAM调制固定增益单中继AF协作CE-OFDM系统的平均SER和BER下界闭合表达式,最后推导采用组合SC/MRC的MPSK和矩形MQAM调制AF协作CE-OFDM系统的误码率下界表达式。数值计算和仿真结果验证了理论推导的准确性。第四章为本文结论。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 CE-OFDM技术研究现状  10-12
  1.2 天线分集技术研究现状  12
  1.3 AF协作通信的发展现状  12-14
  1.4 论文主要工作  14-15
第二章 采用天线分集的CE-OFDM性能研究  15-28
  2.1 采用组合SC/MRC的CE-OFDM性能研究  15-23
    2.1.1 系统模型  15-17
    2.1.2 MPSK调制  17-18
    2.1.3 矩形MQAM调制  18-19
    2.1.4 数值计算与仿真结果  19-23
  2.2 采用EGC接收分集的CE-OFDM性能研究  23-27
    2.2.1 系统模型  23-24
    2.2.2 仿真结果  24-27
  2.3 本章小结  27-28
第三章 采用天线分集的AF协作CE-OFDM性能研究  28-58
  3.1 采用MRC的可变增益多中继协作CE-OFDM性能研究  28-34
    3.1.1 系统模型  28-30
    3.1.2 误码率下界  30-31
    3.1.3 数值计算与仿真结果  31-34
  3.2 采用SC的可变增益单中继协作CE-OFDM性能研究  34-40
    3.2.1 系统模型  34-35
    3.2.2 BPSK调制  35-36
    3.2.3 矩形MQAM调制  36-37
    3.2.4 数值计算与仿真结果  37-40
  3.3 采用MRC的固定增益多中继协作CE-OFDM性能研究  40-45
    3.3.1 系统模型  40-41
    3.3.2 误码率下界  41
    3.3.3 数值计算与仿真结果  41-45
  3.4 采用SC的固定增益单中继协作CE-OFDM性能研究  45-51
    3.4.1 系统模型  45-46
    3.4.2 BPSK调制  46-47
    3.4.3 矩形MQAM调制  47-48
    3.4.4 数值计算与仿真结果  48-51
  3.5 采用组合SC/MRC的可变增益协作CE-OFDM性能研究  51-57
    3.5.1 系统模型  51-53
    3.5.2 误码率下界  53-54
    3.5.3 数值计算与仿真结果  54-57
  3.6 本章小结  57-58
第4章 结论  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-64
附录  64

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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