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OFDM协同通信系统中子载波分配算法的研究

作　者: 李祥宇
导　师: 罗涛
学　校: 北京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 协作分集 正交频分复用 信道估计 子载波分配 误码率
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 116次
引　用: 1次
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内容摘要


协作分集技术作为一种新的空域分集技术,由于不额外占用时间和带宽资源,并且可与其他分集技术相结合,得到了业界的广泛关注。正交频分复用(OFDM)与协作分集的结合不仅能够对抗多径干扰,增加系统的信息传输速率,为系统提供空间复用增益,从而大大增加信道容量,改善系统性能,提高通信质量,而且更加实用可行。基于此,本文主要研究了协同OFDM系统中的子载波分配算法及信道估计算法。本文首先介绍了协作分集的原理、分类和优缺点,给出了传统的协作传输模型,并对OFDM的原理和关键技术进行了讨论。其次,讨论了两跳单中继多载波协同通信系统的信道估计的问题,主要是基于辅助块状导频的方法；同时给出了产生瑞利衰落的Jakes模型,然后讨论了基于Jakes模型的多径频率选择性衰落信道的建模方法；接着介绍了时分双工(TDD)和频分双工(FDD)模式下的多载波协同通信系统模型,结合信道的统计特性设计了三种的基于块状导频符号的LS,LMMSE,LrMMSE信道估计算法,进行了Monte Carlo仿真验证并讨论了不同参数对估计算法性能的影响。最后,分析了两跳单中继多载波协同通信系统中子载波分配的问题；基于TDD模式下AF-OFDM模型提出了固定子载波分配(FSA)和自适应子载波分配(ASA)算法,同时基于FDD模式下DF-OFDM模型提出了固定分布式子载波分配(FDSA)和(ADSA)算法；然后,在理论上对不同子载波算法下TDD模式的AF-OFDM和FDD模式的DF-OFDM系统的性能进行了分析,采用LMMSE信道估计,对不同子载波分配算法下系统的性能进行了仿真,并分析了不同参数对其性能的影响。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-18
  1.1 选题背景及研究意义  10-14
  1.2 协同通信的研究概况  14-15
  1.3 OFDM的发展历史与应用情况  15-16
  1.4 论文主要工作和结构  16-18
第二章 协同通信与分集技术  18-30
  2.1 分集技术  20-24
    2.1.1 分集合并概述  20-22
    2.1.2 分集合并算法  22-24
  2.2 协作分集的原理与分类  24-26
    2.2.1 协作分集的原理  24-25
    2.2.2 协作分集的分类  25-26
  2.3 协同通信系统模型  26-28
    2.3.1 两跳单中继协作传输模型  26-27
    2.3.2 两跳多中继协作传输模型  27
    2.3.3 多跳多中继网络传输模型  27-28
  2.4 协作分集的优点及存在的问题  28-29
    2.4.1 协作分集的优点  28-29
    2.4.2 协作分集存在的问题  29
  2.5 本章小结  29-30
第三章 OFDM系统及关键技术  30-40
  3.1 OFDM系统原理  30-36
    3.1.1 OFDM的基本原理  30-33
    3.1.2 OFDM的IFFT/FFT实现  33
    3.1.3 添加循环前缀  33-35
    3.1.4 参数选择  35-36
  3.2 OFDM系统的优缺点  36-37
  3.3 OFDM系统中的关键技术  37-39
  3.4 小结  39-40
第四章 OFDM协同通信系统中信道估计算法研究  40-52
  4.1 多径频率选择性信道建模  40-43
    4.1.1 Jakes模型  41-43
    4.1.2 频率选择性衰落信道模型  43
  4.2 多载波协同通信系统模型  43-45
    4.2.1 时分双工模型  44
    4.2.2 频分双工模型  44-45
  4.3 导频设计  45-46
  4.4 信道估计算法性能分析  46-51
    4.4.1 基于最小平方准则的信道估计  46-47
    4.4.2 基于最小均方误差准则的信道估计  47-48
    4.4.3 仿真结果分析  48-51
  4.5 本章小结  51-52
第五章 子载波分配算法研究  52-66
  5.1 基于子载波分配的OFDM三点协同通信系统模型  52-53
  5.2 子载波分配算法  53-54
    5.2.1 TDD模式下AF-OFDM子载波分配算法  53
    5.2.2 FDD模式下DF-OFDM子载波分配算法  53-54
  5.3 基于子载波分配的AF-OFDM性能分析  54-62
    5.3.1 理论分析  54-57
    5.3.2 仿真结果分析  57-62
  5.4 基于子载波分配的DF-OFDM系统性能分析  62-65
    5.4.1 理论分析  62-63
    5.4.2 仿真结果分析  63-65
  5.5 本章小结  65-66
第六章 总结与展望  66-68
  6.1 本论文的工作总结  66-67
  6.2 下一步的研究方向  67-68
参考文献  68-72
致谢  72-74
攻读硕士学位期间发表的学术论文  74

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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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