基于信号向量的SM系统信号检测改进算法研究

发布时间：2017-04-08 09:22

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【摘要】：多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术以其高速率和高频谱利用率成为未来无线通信系统关键技术之一。其中空间复用(Spatial Multiplexing)可以达到最高的频谱利用率,但信道间干扰严重;空间分集(Spatial Diversity)利用正交码能降低接收机的复杂度并获得分集增益,但频谱利用率低。空间调制(Spatial Modulation,SM)是近几年新提出的多天线传输技术,该技术引入了空间维度,根据输入的比特信息选择激活天线序列号,频谱利用率较高。空间调制系统每时隙仅有一根天线被激活,从根本解决了信道间干扰,接收端的信号处理也比较简单,逐渐成为MIMO技术的研究热点之一。论文针对SM系统的检测算法进行了分析研究,旨在探寻复杂度低且性能接近最优的检测算法。论文首先对典型的几种空间调制检测算法进行了研究,分析了各算法的优缺点;重点研究了基于信号向量(Signal vector based detection,SVD)的空间调制检测算法,并针对原算法的不足,引入候选天线的思想,提出了改进的SVD检测算法,改进算法不仅提高了系统的误码性能,还对调制符号的解调算法进行了优化,降低了算法的复杂度。经仿真验证,改进算法的误码性能接近最优性能,且复杂度远低于最优检测。除此之外,改进算法还可以通过改变候选天线的数量获得系统性能和复杂度之间的折中。空间调制系统虽然引入了空间维度,但每时隙仅有一根天线被激活,与空间复用系统相比其传输效率依然较低。论文在最后一部分对广义空间调制系统进行了研究,并将提出的改进算法应用于广义空间调制系统中。仿真结果表明,在发射天线数量相同的前提下,广义空间调制系统传输效率更高,且改进算法在广义空间调制系统依然有较优的误码性能。
【关键词】：MIMO系统 空间调制 检测算法 广义空间调制
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 绪论7-12
• 1.1 课题研究背景及意义7-9
• 1.2 课题国内外研究现状9-10
• 1.3 论文主要工作与章节安排10-12
• 2 MIMO与空间调制技术12-24
• 2.1 引言12
• 2.2 MIMO技术12-17
• 2.2.1 MIMO系统模型12-13
• 2.2.2 常见MIMO传输方案13-17
• 2.3 空间调制技术17-21
• 2.3.1 空间调制技术模型17-18
• 2.3.2 空间调制技术数学分析18-19
• 2.3.3 仿真结果19-21
• 2.4 多天线传输技术比较21-23
• 2.4.1 理论分析21-22
• 2.4.2 仿真结果22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 3 空间调制系统检测算法24-32
• 3.1 引言24
• 3.2 空间调制检测算法24-26
• 3.2.1 最大似然ML检测24-25
• 3.2.2 最大比合并MRC检测25
• 3.2.3 基于信号向量的信号检测SVD25-26
• 3.3 空间调制检测算法性能分析26-31
• 3.3.1 误码性能对比26-28
• 3.3.2 复杂度对比28-31
• 3.4 本章小结31-32
• 4 基于信号向量的SM系统信号检测改进算法研究32-44
• 4.1 引言32
• 4.2 基于信号向量的空间调制检测算法32-34
• 4.2.1 算法原理32-33
• 4.2.2 算法的理论分析33-34
• 4.3 改进的SVD空间调制检测算法34-43
• 4.3.1 改进算法原理34-36
• 4.3.2 算法性能分析36-39
• 4.3.3 算法复杂度分析39-43
• 4.4 本章小结43-44
• 5 改进检测算法在GSM系统中的应用研究44-55
• 5.1 引言44
• 5.2 广义空间调制系统44-49
• 5.2.1 调制原理44-46
• 5.2.2 性能分析46-49
• 5.3 改进检测算法在广义空间调制系统的应用49-54
• 5.3.1 改进算法在GSM系统中的应用原理49-51
• 5.3.2 改进算法在GSM系统中的性能分析51-54
• 5.4 本章小结54-55
• 6 总结与展望55-57
• 6.1 总结55-56
• 6.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-62
• 附录62
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录62

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本文编号：292576