基于空间调制的多天线传输技术研究

发布时间：2017-10-12 03:30

  本文关键词：基于空间调制的多天线传输技术研究

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【摘要】：多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术可提供较高的系统容量与可靠性，是无线通信领域的重要研究课题。其中的空间复用（SpatialMultiplexing）、空间分集（Spatial Diversity）等技术各有优势，适用于不同的传输环境。空间调制（Spatial Modulation，，SM）是近年来新提出的多天线传输技术，该技术在信息比特调制过程中引入空间维度，从而根据输入信息改变激活天线的序号。因为空间调制具有单射频特性，天线间干扰程度低，接收端的信号处理也较为简单，正逐渐成为MIMO传输技术研究的热点之一。 本论文基于传统的空间调制技术，从发射端预处理以及接收端检测两个研究方向出发，探讨了空间调制的优化改进算法，并提出了具有创新意义的收发优化方案。 本论文的具体工作可以归纳如下： 第一章介绍多天线技术的发展与研究现状，并简述空间调制的基本原理和研究进展。 第二章阐述三种典型的多天线传输技术的系统模型与实现原理，包括垂直分层空时结构（Vertical Bell Labs Layered Space-Time，V-BLAST）、空时分组码（SpaceTime Block Code，STBC）和空间调制，简要分析并比较这几种MIMO传输技术的特点与性能。 第三章探讨无反馈的空间调制系统，揭示传统映射方法的缺陷，并提出一种新型空间调制映射方法，通过理论分析与仿真比较，本论文提出的算法在不增加额外开销的情况下，性能较传统空间调制更优。 第四章探讨有反馈的空间调制系统，介绍自适应空间调制的原理与缺陷，并提出一种新型的基于部分反馈的预处理算法，接收端根据信道状态得到反馈信息，通过反馈链路优化发射端预处理过程，解决传统方法的比特错位问题，并获得更优的性能。 第五章研究空间调制系统的接收机设计，介绍几种典型的空间调制检测算法，提出一种新的基于距离排序的低复杂度检测算法，获得较优的性能，并可通过适当地调整参数获得性能与复杂度的折中；同时推广到编码的空间调制系统中，大幅降低复杂度。 第六章总结全文研究工作，并指出未来可能的研究方向。
【关键词】：空间调制 预处理 检测 MIMO
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 绪论15-20
• 1.1 研究背景与现状15-17
• 1.1.1 多天线技术研究现状15-16
• 1.1.2 空间调制技术研究现状16-17
• 1.2 课题来源与本文工作17-18
• 1.2.1 课题来源17
• 1.2.2 主要内容及工作17-18
• 1.3 本文结构及内容安排18-20
• 第二章 多天线传输技术介绍20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 传统多天线传输技术20-23
• 2.2.1 空分复用 V-BLAST20-22
• 2.2.2 空时编码 STBC22-23
• 2.3 空间调制技术23-25
• 2.3.1 系统模型23-25
• 2.3.2 数学描述25
• 2.4 多天线传输技术比较25-29
• 2.4.1 理论分析25-27
• 2.4.2 仿真结果27-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 基于无反馈的空间调制预处理算法研究30-40
• 3.1 引言30
• 3.2 传统的空间调制30-33
• 3.2.1 传统映射方法30-31
• 3.2.2 缺陷31-33
• 3.3 基于无反馈的的空间调制预处理方法33-35
• 3.3.1 改进思路33
• 3.3.2 新映射方法33-35
• 3.4 传统方法与新方法的比较35-39
• 3.4.1 理论分析35-36
• 3.4.2 仿真结果36-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第四章 基于反馈的空间调制预处理算法研究40-48
• 4.1 引言40
• 4.2 无反馈空间调制的缺陷40-41
• 4.3 自适应空间调制41-43
• 4.3.1 算法描述41-42
• 4.3.2 改进与不足42-43
• 4.4 基于部分反馈的空间调制预处理算法43-47
• 4.4.1 算法描述43-45
• 4.4.2 仿真结果45-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第五章 空间调制的低复杂度检测算法研究48-62
• 5.1 引言48
• 5.2 传统的空间调制检测算法48-50
• 5.2.1 最大比合并检测48-49
• 5.2.2 最大似然检测49
• 5.2.3 改进的匹配滤波器检测49-50
• 5.2.4 杨氏检测50
• 5.3 空间调制的低复杂度检测算法50-57
• 5.3.1 数学模型50-51
• 5.3.2 算法描述51-52
• 5.3.3 与最大似然检测的等效性分析52-54
• 5.3.4 各种算法的复杂度比较54-55
• 5.3.5 仿真结果55-57
• 5.4 基于软解调的空间调制检测算法57-60
• 5.4.1 最大似然软解调检测57-58
• 5.4.2 低复杂度软解调检测58-59
• 5.4.3 仿真结果59-60
• 5.5 本章小结60-62
• 第六章 全文总结62-64
• 6.1 本文贡献62
• 6.2 对下一步工作的建议和未来研究方向62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 个人简历68-69
• 本文作者已发表、录用和在审文章69-70
• 本文作者在攻读硕士期间参加的科研项目70-71

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