多用户无线通信系统中干扰对齐技术研究

发布时间：2017-04-16 04:07

  本文关键词：多用户无线通信系统中干扰对齐技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多输入多输出(MIMO)技术通过使用多个发射和接收天线,能够成倍的提高信道容量,并且不增加频谱资源和发射功率,因此成为无线通信传输的关键技术之一。但是在实际的传输过程中,MIMO系统中存在着天线间、用户间、基站间等许多干扰问题,会严重制约MIMO系统的传输速率。最近有学者提出了干扰对齐技术。干扰对齐是一种有效的干扰处理方法,通过压缩干扰信号所占的维度,再彻底消除干扰对期望信号的影响,使系统获得最大自由度,提升信道容量。本文主要分析了多用户通信系统中干扰对齐技术,研究了不同算法收发端设计方案。研究工作如下:首先,从研究背景和研究现状出发,分析了干扰对齐研究的意义,简要介绍了MIMO相关的基础知识,对自由度进行介绍,详细的分析了干扰对齐原理。同时对干扰信道和X网络信道场景下的自由度分别进行了分析。由线性方程引出干扰对齐思想,并分析了基于时间、空间下的干扰对齐模型。之后,研究了不同干扰对齐收发端设计方案,主要包括:线性干扰对齐、分布式干扰对齐(最小剩余算法和最大信干噪比算法)以及盲干扰对齐,并根据不同设计方案,搭建了仿真链路,分析了不同算法的性能。针对盲干扰对齐的特殊结构进行研究,分析了盲干扰对齐的信道容量计算公式,通过仿真,验证了该信道容量公式的正确性。对干扰信道场景进行了分析,讨论了该场景下干扰对齐可行性条件。最后,研究了空时编码技术及其与干扰对齐技术的结合。分析了2天线下的Alamouti空时分组码与干扰对齐结合的算法,提出了4天线下的Alamouti空时分组码与干扰对齐结合的方案。与原始干扰对齐算法相比,具有Alamouti编码的算法不仅保持了原始算法高速传输的特性,还增强了传输的稳定性,当误比特率低于10-6时,比原始算法的信噪比低10dB。通过仿真,验证了该结论。
【关键词】：干扰对齐 多输入多输出 自由度 信道容量 信道状态信息
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 缩略词表12-13
• 第一章 绪论13-18
• 1.1 研究背景与研究意义13-14
• 1.2 干扰对齐研究现状14-16
• 1.3 本文的主要贡献与创新16-17
• 1.4 论文结构安排17-18
• 第二章 干扰对齐基本概念18-27
• 2.1 MIMO基础18-20
• 2.2 自由度20-24
• 2.3 干扰对齐原理24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 干扰对齐收发端设计27-52
• 3.1 线性干扰对齐收发端设计27-29
• 3.2 分布式干扰对齐收发端设计29-35
• 3.2.1 最小剩余干扰对齐29-31
• 3.2.2 最大信干噪比算法31-35
• 3.3 盲干扰对齐算法收发端设计35-38
• 3.4 仿真分析38-48
• 3.4.1 完美CSI下的仿真分析38-46
• 3.4.2 非完美CSI下仿真分析46-48
• 3.5 干扰对齐的可行性分析48-51
• 3.6 本章小结51-52
• 第四章 ALAMOUTI编码与干扰对齐的结合52-72
• 4.1 空时编码基础52-55
• 4.2 ALAMOUTI编码55-57
• 4.3 具有ALAMOUTI编码的干扰对齐收发端设计57-68
• 4.3.1 2天线Alamouti编码的线性干扰对齐57-60
• 4.3.2 4天线Alamouti编码的线性干扰对齐60-68
• 4.4 仿真分析68-71
• 4.5 本章小结71-72
• 第五章 总结与展望72-74
• 5.1 工作总结72-73
• 5.2 计划与展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-79
• 个人简历及攻读硕士学位期间的研究成果79-80

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本文编号：309953