MBM系统性能分析与关键技术研究
发布时间：2020-12-31 07:03
Media-based modulation（MBM）是一项新颖的调制技术,它通过改变放置在发送天线附近的射频反射镜的开关状态,从而改变信号从发射机到接收机之间经历的信道衰落,将信息映射到不同的信道衰落状态上。相比于传统的多天线技术,它在频谱效率,能量效率和硬件成本等方面具有可观的潜在优势。最近,它在大规模MIMO系统中的应用和在物理层安全方面的应用等受到了学术界的关注和研究。本学位论文对MBM系统进行了理论分析,然后对一些MBM的关键技术展开了研究,主要由以下内容构成。首先,具体地介绍了 MBM系统的基本模型,详细地描述了 MBM技术将信息调制在信道上的过程,并给出了接收机的最佳检测方法。然后,推导了 MBM系统在不同信道模型（瑞利信道,莱斯信道,非相关信道和空间相关信道模型）中的最佳接收机的平均误比特率的理论上界,平均系统互信息量以及其近似值。并且通过蒙特卡洛仿真进一步对其性能进行了研究,分析了其优势与缺陷。接着,对大规模MIMO-MBM系统中上行链路的多用户信号检测问题进行了研究。在少量用户用MBM与装备有大量天线的基站进行通信的模型中,研究了现有的两类低复杂度算法。一类是基于干...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１被射频反射镜环绕的发送天线的示意图Ｗ??
率和互信息量进行了分析。最后，通过仿真验证了理论分析的正确性。??２．１系统模型??ＭＢＭ系统基本模型如图２－１所示。在发送端的单根发送天线的附近设置有可以改变??开／关状态的射频反射镜。发送端根据传送的信息，改变射频反射镜的状态，从而信号在??到达接收端前会经历不同的信道衰落。接收端根据信道之间的差异来解调这部分信息。??射颉反射镜?Ｙ??ｌｏｇ：（ＪＶ）比峙?ＱＡＭ?ＰＳＫ?Ｉ???＾?调制????接砍天线???．＼／？＋１叩：（岣比袴??图２－１?ＩＶＩＢＩＶ１系统模型??２．１．１?ＭＢＭ调制器??假设发送机的附近射频反射镜的数量为ｉＷＲＦ，基带调制是ｉＶ进制的ＰＳＫ或者ＱＡＭ，??则系统的频谱效率为??？／?＝?Ｍｒｆ?＋?ｌｏｇ２?（Ｎ）?ｂｐｃｕ．?（２－１）??在采用ＭＢＭ进行传输时，＿ＵＲＦ比特用来控制Ｊｌ／ＲＦ射频反射镜的状态。Ｍ?＝?２Ａ？个??射频反射镜不同状态组合，对应了?Ｍ个不同的信道｛ｈ（ｌ），丨ｉ（２），?？？？，！！（九〇｝。ｌｏｇ“Ａ〇比??特通过传统的ＰＳＫ调制或ＱＰＳＫ调制传输。发送符号可以表示为一个．ｌ／ｘ?１的向ｆ??ｘ＝?〇?〇?ｓ?０?，?（２－２）??９??
ＳＮＲ?（ｄＢ）??图２－２瑞利衰落信道模型下系统ＢＥＲ性能曲线（况＝４）??在图２－２中，给出了接收天线数量为４时，瑞利衰落信道模型下系统的误比特率性能曲??线。将仿真值与理论上界值进行对比，可以看到在高信噪比时，这个上界是紧的。同时，也??在图中给出了传统ＱＡＭ系统的误比特率性能曲线。可以看到，在数据速率高时，ＭＢＭ系??统性能明显优于ＱＡＭ系统。具体地，在数据速率为８ｂｐｃｕ时，比较ＭＢＭ系统和ＱＡＭ系??统在误比特率达到１（Ｔ３所需要的信噪比，后者要比前者高了?１０ｄＢ以上。足以可见，ＭＢＭ??技术的优越性。??在图２－３中，给出了接收天线数量为４时，莱斯衰落信道模型下系统的误比特率性能曲??线。同样地，理论上界值在高信噪比时与仿真值十分接近。与图２－２中瑞利衰落信道模型相??比，可以看到在莱斯衰落信道模型下，ＭＢＭ系统性能有明显的下降，而传统ＱＡＭ系统的??性能则有所提升。这是因为
本文编号：2949188
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１被射频反射镜环绕的发送天线的示意图Ｗ??
率和互信息量进行了分析。最后，通过仿真验证了理论分析的正确性。??２．１系统模型??ＭＢＭ系统基本模型如图２－１所示。在发送端的单根发送天线的附近设置有可以改变??开／关状态的射频反射镜。发送端根据传送的信息，改变射频反射镜的状态，从而信号在??到达接收端前会经历不同的信道衰落。接收端根据信道之间的差异来解调这部分信息。??射颉反射镜?Ｙ??ｌｏｇ：（ＪＶ）比峙?ＱＡＭ?ＰＳＫ?Ｉ???＾?调制????接砍天线???．＼／？＋１叩：（岣比袴??图２－１?ＩＶＩＢＩＶ１系统模型??２．１．１?ＭＢＭ调制器??假设发送机的附近射频反射镜的数量为ｉＷＲＦ，基带调制是ｉＶ进制的ＰＳＫ或者ＱＡＭ，??则系统的频谱效率为??？／?＝?Ｍｒｆ?＋?ｌｏｇ２?（Ｎ）?ｂｐｃｕ．?（２－１）??在采用ＭＢＭ进行传输时，＿ＵＲＦ比特用来控制Ｊｌ／ＲＦ射频反射镜的状态。Ｍ?＝?２Ａ？个??射频反射镜不同状态组合，对应了?Ｍ个不同的信道｛ｈ（ｌ），丨ｉ（２），?？？？，！！（九〇｝。ｌｏｇ“Ａ〇比??特通过传统的ＰＳＫ调制或ＱＰＳＫ调制传输。发送符号可以表示为一个．ｌ／ｘ?１的向ｆ??ｘ＝?〇?〇?ｓ?０?，?（２－２）??９??
ＳＮＲ?（ｄＢ）??图２－２瑞利衰落信道模型下系统ＢＥＲ性能曲线（况＝４）??在图２－２中，给出了接收天线数量为４时，瑞利衰落信道模型下系统的误比特率性能曲??线。将仿真值与理论上界值进行对比，可以看到在高信噪比时，这个上界是紧的。同时，也??在图中给出了传统ＱＡＭ系统的误比特率性能曲线。可以看到，在数据速率高时，ＭＢＭ系??统性能明显优于ＱＡＭ系统。具体地，在数据速率为８ｂｐｃｕ时，比较ＭＢＭ系统和ＱＡＭ系??统在误比特率达到１（Ｔ３所需要的信噪比，后者要比前者高了?１０ｄＢ以上。足以可见，ＭＢＭ??技术的优越性。??在图２－３中，给出了接收天线数量为４时，莱斯衰落信道模型下系统的误比特率性能曲??线。同样地，理论上界值在高信噪比时与仿真值十分接近。与图２－２中瑞利衰落信道模型相??比，可以看到在莱斯衰落信道模型下，ＭＢＭ系统性能有明显的下降，而传统ＱＡＭ系统的??性能则有所提升。这是因为
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