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空时编码与波束形成技术的研究

作　者: 陈振华
导　师: 王衍文
学　校: 西安科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 空时编码波速形成 SFBC 天线
分类号: TN911.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 46次
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内容摘要

空时编码技术是一种将信道编码技术与天线分集技术相结合,且能提供远高于传统单天线系统的频带利用率的编码技术。而波束形成技术则可根据系统的各种性能指标,完成对基带用户信号的最佳组合或分配。基于空时编码的发射分集技术与下行波束形成技术是解决下行链路信号质量的两种有效手段,本论文就是在此基础上提出一种多天线的解决方案。在传统的空时编码技术中,可以将其分为三种。三种编码各有其优缺点。论文中分别对三种空时编码技术的编码和译码进行研究和对比,并通过系统仿真得出其优缺点。波束形成技术的目的在补偿无线传播过程中,有效的降低空间损耗与多径效应等,从而提高信号的抗衰落与失真的性能,同时降低同信道用户之间的干扰等等。论文对波束形成技术的准则算法和系统模型等进行了深入的研究。并将盲多用户形成算法跟非盲多用户形成算法做了深入的研究。本文主要结合空时编码和波束形成技术,给出了一种八天线增加全向信道覆盖的方案,通过研究对比二天线系统与四天线系统,八天线的引入可以进一步增加分集增益,并能够在单通道发射功率受限时进一步增加广播信道的覆盖。使用空时编码结合波束形成技术的方案将会给系统带来诸多好处。最后的仿真结果验证了本文提出八天线方案的信道分集增益优于四天线的信道分集增益,也验证了本文提出方案的有效性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-15
  1.1 移动通信系统概述  8-9
  1.2 4G的关键技术  9-11
  1.3 空时编码技术  11-13
  1.4 波束形成技术  13-14
  1.5 本文的主要工作及内容安排  14-15
2 空时编码技术  15-29
  2.1 空时编码技术编码  15-21
    2.1.1 LSTC编码  15-17
    2.1.2 STTC编码  17
    2.1.3 STBC编码  17-21
  2.2 空时编码技术译码  21-26
    2.2.1 LSTC的译码  21-23
    2.2.2 STTC的译码  23-24
    2.2.3 STBC最大似然译码算法  24-26
  2.3 仿真与分析  26-28
    2.3.1 LSTC解码仿真结果  26-27
    2.3.2 STTC解码仿真结果  27-28
    2.3.3 STBC解码仿真结果  28
  2.4 小结  28-29
3 波束形成技术的研究  29-43
  3.1 波束形成技术的概述  29-30
  3.2 典型波束形成技术准则  30-33
    3.2.1 MMSE准则  30-31
    3.2.2 Max-SINR准则  31
    3.2.3 MV准则  31-33
  3.3 波束形成算法  33-36
    3.3.1 概述  33-34
    3.3.2 波束形成算法的数学模型  34-36
  3.4 非盲波束形成算法  36-39
    3.4.1 最小均方误差算法  37-38
    3.4.2 采样矩阵求逆算法（SMI）  38
    3.4.3 递归最小二乘算法（RLS）  38-39
  3.5 盲波束形成算法  39-43
    3.5.1 恒模算法（CMA）  40-41
    3.5.2 最小二乘恒模算法（LS-CMA）  41-43
4 八天线增加全向信道覆盖的方案  43-54
  4.1 概述  43
  4.2 SFBC的编码与解码  43-45
  4.3 频率选择性信道中的空时分组码  45-49
    4.3.1 预编码SFBC系统  45-47
    4.3.2 性能分析  47-49
  4.4 八天线增加全向信道覆盖的方法  49-53
    4.4.1 概述  49
    4.4.2 方案介绍  49-52
    4.4.3 仿真分析  52-53
  4.5 小结  53-54
5 结论  54-56
  5.1 总结  54
  5.2 展望  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-60
附录  60

空时编码与波束形成技术的研究

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