时频协同多天线传输技术

发布时间：2017-08-12 10:31

  本文关键词：时频协同多天线传输技术

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【摘要】：随着科技的进步,移动通信的信道环境变得越来越复杂,在许多新的通信场景下,信道所呈现出的衰落特性已经不止是单一的时域选择性衰落或频域选择性衰落,而是一种时域与频域同时衰落的时频双选特性。传统的时域信号在频域选择性衰落信道下有较好的表现,但在时域选择性衰落信道下表现欠佳,而传统的频域信号尽管在时域衰落信道下表现良好,但在频域衰落信道下表现不佳。因而,在时频双选的信道下,传统的时域信号和频域信号都难以获得很好的误码性能。为解决这一问题,本文选择了采用时频协同信号的形式,充分利用时域信号抗多普勒频移、频域信号抗多径的特性,共同对抗由多普勒频移和多径时延扩展所引起的时域和频域选择性衰落。研究表明,基于加权分数傅里叶变换的时频协同处理方式在时频双选信道的条件下具有较为良好的性能。为了进一步提升系统的容量,我们还可以对空域资源加以利用,而多天线技术恰恰是目前利用空域资源的最佳手段。但如果只是简单的将时频协同信号至于多天线系统之中,显然存在许多问题,同时也无法充分发挥系统的潜能。因而本文针对时频协同信号的多天线传输技术进行了研究。在分析了时频协同信号约束与补偿特性的基础上,给出了时频协同信号的完整形式与多天线的结合方式,仿真结果表明,在时频双选信道下,其性能优于传统的时域信号多天线系统和频域信号多天线系统。通过对加权形式的时频协同信号的进一步分析发现,不同分量对于多天线系统中的不同子信道具有不同的适应能力,如果能将每个分量映射到与其相适应的子信道上势必能够获得优于完整形式信号的性能。对此,本文给出了一个两基站联合为一个移动用户服务的具体场景,并将其抽象成为一条子信道呈现时域选择性衰落,另一条子信道呈现频域选择性衰落的系统模型。仿真结果表明,在这种场景下,采用时频协同信号分量形式与多天线结合将会获得优于完整信号形式的性能。在此基础上,考虑到变换阶数的选择对于时频协同信号多天线系统的误码性能影响很大,本文给出了一种针对多天线子信道的具体情况选择变换阶数的方法,仿真结果表明,采用这一方法选择变换阶数后,能够使时频协同多天线传输系统的性能得到进一步优化。
【关键词】：时频协同 多天线 分量传输 变换阶数选择
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题的背景及意义9-12
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析12-17
• 1.2.1 时频协同方式研究现状12-15
• 1.2.2 多天线技术研究现状15-17
• 1.3 本文主要研究内容和组成结构17-19
• 第2章 时频协同多天线传输技术的基本理论19-38
• 2.1 基于加权分数傅里叶变换的时频协同技术相关理论19-25
• 2.1.1 基于WFRFT的时频协同信号定义19-21
• 2.1.2 四项加权分数傅里叶变换的离散算法21-23
• 2.1.3 时频协同信号的时频特性23-25
• 2.2 多天线技术的相关理论25-30
• 2.2.1 多天线技术的不同种类25-26
• 2.2.2 多天线传输中的常用技术26-28
• 2.2.3 多天线传输系统模型28-30
• 2.3 时频双选信道的基本特性及建模方法30-37
• 2.3.1 时变抽头延时线建模方法30-32
• 2.3.2 基扩展模型建模方法32-34
• 2.3.3 时、频域信道矩阵建模34-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 时频协同完整信号形式与多天线技术的结合38-49
• 3.1 时频协同信号完整形式约束补偿特性分析38-44
• 3.1.1 时频协同信号约束补偿特性理论分析38-39
• 3.1.2 时频协同信号的约束补偿特性仿真分析39-44
• 3.2 时频协同完整信号与多天线技术的结合44-48
• 3.2.1 时频协同完整信号与多天线技术的结合的理论分析44-45
• 3.2.2 时频协同完整信号与多天线技术的结合的系统模型45-47
• 3.2.3 时频协同完整信号与多天线技术的结合的仿真结果47-48
• 3.3 本章小结48-49
• 第4章 时频协同信号分量形式与多天线技术的结合49-61
• 4.1 时频协同信号分量形式与多天线的结合的理论分析49-51
• 4.1.1 分量形式信号与多天线的结合的优势49-50
• 4.1.2 分量组合形式的选择50-51
• 4.2 时频协同信号分量形式与多天线的结合的仿真分析51-55
• 4.2.1 仿真场景的搭建51-53
• 4.2.2 仿真结果及分析53-55
• 4.3 变换阶数的选择对时频协同信号多天线系统的影响55-60
• 4.3.1 变换阶数对误码性能的影响55-56
• 4.3.2 时频协同分量形式多天线系统变换阶数选择依据56-60
• 4.4 本章小结60-61
• 结论61-63
• 参考文献63-68
• 攻读学位期间发表的学术论文68-70
• 致谢70

【参考文献】

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本文编号：661154