单频全双工MIMO系统及多用户系统研究
[Abstract]:With the development of society and economy and the progress of radio technology, various kinds of radio equipment are emerging in large numbers, and the demand for radio equipment is increasing in various industries. The shortage of spectrum resources will become the bottleneck to restrict the application and sustainable development of wireless communication. Therefore, how to use spectrum resources efficiently becomes a way to solve the shortage of spectrum resources. In this paper, we propose to improve spectral efficiency by using single-frequency full-duplex communication and smart antenna technology. In theory, single-frequency full-duplex communication can double the spectrum efficiency. Time division duplex and frequency division duplex are traditional communication methods. Time division duplex is a half-duplex communication mode. Although frequency division duplex is full duplex communication, it uses two different frequency bands to communicate. In this paper, a single-frequency full-duplex system is proposed, in which nodes can receive and receive signals simultaneously in the same frequency band. How to effectively eliminate local strong self-interference signal is the key to achieve full duplex communication. We describe the self-interference cancellation mechanisms used in the system-antenna cancellation, analog domain cancellation and digital domain cancellation. We simulated the system. The simulation results show that the effect of self-interference cancellation in analog domain will affect the effect of self-interference cancellation in digital domain, and there is a relationship between them. If the elimination effect of analog domain becomes better, the effect of digital domain elimination will become worse, and if the effect of analog domain elimination becomes worse, the effect of digital domain interference elimination will become better. When the effect of analog domain elimination and digital domain elimination reaches a certain critical point, the whole system has the best self-interference cancellation effect. On the other hand, if the smart antenna technology is used to divide the space into different regions and transmit multiple signals in different directions in the same frequency band, it can reuse the same frequency band and greatly improve the efficiency of the spectrum. Based on this characteristic of smart antenna, a multi-user system is proposed in this paper. In the system, a plurality of users at the transmitter use different directions of transmitting signals to send information, and the receiver uses a smart antenna to estimate the number of users in the system and the arrival angle of each user signal by using the technology of angle of arrival estimation. Then the signals of different users are recovered by adaptive beamforming technology, so that multiple users can communicate at the same time. Through simulation, we find that with the increase of SNR, the performance of the system is getting better and better. The simulation results show that the performance of the system is the best when MUSIC estimation, maximum signal to interference ratio criterion or minimum mean square error criterion are used for the estimation of the angle of arrival and the adaptive beamforming algorithm.
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN919.3
【共引文献】
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,本文编号:2307357
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