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协作MIMO系统空间复用信号检测算法研究

作 者: 刘博
导 师: 孟维晓
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 信息与通信工程
关键词: 协作MIMO 多码DS-CDMA 码间干扰消除 并行干扰消除
分类号: TN919.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 25次
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内容摘要


在未来的无线通信系统中,对数据传输速率的要求越来越高,由于信道的频率选择性衰落以及可用带宽受到限制,为了提高频谱效率,目前的研究热点技术之一是多输入多输出(Multi-input multi-output, MIMO)技术。在不额外消耗带宽的情况下,MIMO技术可以有效的提高数据传输速率以及系统的容量。然而,将MIMO技术应用于目前蜂窝移动通信的终端,将会受到很多限制,由于天线之间的子信道需要高度不相关的要求,使得难以在移动终端安装两根以上的天线。这严重影响了MIMO技术的发展空间,然而协作MIMO通过不同的用户终端的协作构成了具有多根天线的虚拟MIMO,同样获得了分集与复用增益,大大提高了系统传输的可靠性与有效性。本文首先介绍了MIMO信道的基本特征,并对瑞利信道和莱斯信道模型做了仿真分析,然后介绍了MIMO的主要分集技术,之后提出了将循环延迟发射分集(Cyclic delay transmit diversity, CDTD)技术应用于协作MIMO多码CDMA系统中,计算机仿真表明,CDTD技术可以提高协作MIMO多码CDMA系统的误码率性能,但是由于码间干扰(Inter-chip interference, ICI)的存在,使得系统的总体性能随着码复用阶数的增加而下降。于是本文提出了联合码间干扰(ICI)消除与并行干扰消除(Parallel interference cancellation, PIC)的频域迭代ICP(Frequency-domain iterative ICI combined with PIC)技术,并将其应用于协作MIMO多码DS-CDMA系统空间复用信号的检测,给出了系统框图,详细描述了各个单元的信号形式,计算机仿真表明,与传统的频域迭代PIC技术相比,频域迭代ICP技术由于联合了码间干扰(ICI)消除技术,具有更快的收敛速度与更好的检测性能。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章 绪论  7-12
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  7-8
  1.2 国内外研究现状分析  8-11
    1.2.1 DS-CDMA 研究现状  8-9
    1.2.2 协作MIMO 技术研究现状  9-10
    1.2.3 MIMO 空间复用信号检测算法研究现状  10-11
  1.3 本文研究内容和组成结构  11-12
第2章 MIMO 系统的信道特性  12-22
  2.1 无线信道的衰落特性  13-18
    2.1.1 大尺度衰落  13-14
    2.1.2 多径信道模型  14
    2.1.3 信道参数  14-16
    2.1.4 信道的仿真结果  16-18
  2.2 MIMO 系统的信道模型  18-20
  2.3 协作MIMO 的协作方式及信道结构  20-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章 协作MIMO 系统的分集与复用技术  22-35
  3.1 分集技术  22-25
    3.1.1 分集的分类  22-23
    3.1.2 延迟发射分集(DTD)技术  23-24
    3.1.3 循环延迟发射分集(CDTD)技术  24-25
  3.2 复用技术  25-28
    3.2.1 最大似然(ML)准则  25-26
    3.2.2 ZF 检测算法  26-27
    3.2.3 MMSE-IC 检测算法  27-28
    3.2.4 PIC 检测算法  28
  3.3 CDTD 技术在协作CDMA-MIMO 系统中的应用  28-32
    3.3.1 协作MIMO 系统模型  29-30
    3.3.2 系统框图  30
    3.3.3 发送信号  30-31
    3.3.4 信道  31
    3.3.5 接收信号  31
    3.3.6 频域均衡(FDE)  31-32
  3.4 仿真结果及分析  32-34
  3.5 本章小结  34-35
第4章 联合ICI 消除的频域迭代ICP 检测算法  35-49
  4.1 码间干扰消除  35-39
    4.1.1 发送和接收信号  35-37
    4.1.2 频域均衡和码间干扰消除  37-38
    4.1.3 码间干扰副本的产生  38
    4.1.4 最小均方误差权重的构造  38-39
  4.2 协作MIMO 系统模型  39-40
  4.3 发送和接收信号  40-42
  4.4 频域迭代ICP  42-44
    4.4.1 二维频域均衡  42
    4.4.2 数据的判决再生  42-43
    4.4.3 PIC 技术  43
    4.4.4 联合IC 的1D-FDE  43-44
  4.5 仿真结果及分析  44-47
  4.6 本章小结  47-49
结论  49-50
参考文献  50-54
攻读学位期间发表的学术论文  54-56
致谢  56

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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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