空间调制技术的性能研究与分析

发布时间：2017-07-14 03:16

  本文关键词：空间调制技术的性能研究与分析

  更多相关文章： 空间调制 正交频分复用 多天线系统 选载波技术

【摘要】：空间调制(Spatial Modulation,SM)作为一种新兴的多天线(Multiple input multiple output,MIMO)技术,在无线通信领域中引起了研究人员的关注。同传统的MIMO相比,空间调制在发射机采用天线阵列的同时只使用了一个射频链路,通过切换使数据在不同的天线上发射。随着移动通信系统带宽的不断增加,单载波系统的信道环境呈现出严重的频率选择性,从而严重影响系统性能。虽然有研究致力于提高系统单载SM在频率选择性信道下的性能,但受限于单载波的制约,效果十分有限。多载波技术,特别是正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术是一种公认的有效抵抗频率选择性衰落的技术。因此,OFDM技术同空间调制技术相结合(SM-OFDM),将为提高空间调制在频率选择性衰落信道下的性能提供可能。SM-OFDM系统中,所需射频链路的个数等于发射天线的个数,因此这种SM-OFDM的系统设计有悖于SM提高能量效率的初衷。同时,不同于MIMO-OFDM系统中各个发射天线的所有载波同时发送数据,SM-OFDM系统中当某一天线的某个载波在发送数据时,其他天线的同频载波则保持静默,这就降低了系统的频谱利用率;因此各种不利因素使得SM-OFDM在系统的实际应用中存在很大困难。本论文对空间调制技术的背景与发展状况及相关问题进行了研究,并针对空间调制技术的基本原理与实现过程作了详细介绍,还对SM-OFDM系统的基本概念作了研究并举例进行详细说明。然而SM、SM-OFDM存在一定的不足;如,SM-OFDM系统要使用多个射频链路并且只能使用少数载波,大大增加了系统的能量损耗和降低了系统的频谱利用率。受SM选择发射天线发送信号,并将发射天线位置信息隐含发送的启发,本论文采用基于SM的单射频链路OFDM技术,即利用子载波的随机组合进行载波选择的技术,该技术只选用一半的载波用来发送信号,并且将用来选载波组合的比特作为隐含信息发送,因此降低了系统载波间的干扰,获得了更好的系统性能。在接收端只采用排序方式对载波位置进行筛选,降低了系统的复杂度。
【关键词】：空间调制 正交频分复用 多天线系统 选载波技术
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.3;TN929.53
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 研究意义12-14
• 1.2 国内外研究现状及发展动态分析14-18
• 1.3 论文主要内容与结构18-19
• 第二章 MIMO系统及空间调制技术19-30
• 2.1 多输入多输出系统19-23
• 2.1.1 传统多输入多输出系统19-20
• 2.1.2 大规模天线的基本概念20-23
• 2.2 SM基本原理23-29
• 2.2.1 SM基本概念23-24
• 2.2.2 SM的实现过程24-28
• 2.2.3 SM系统的优缺点28-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第三章 基于SM的单射频链路OFDM的方案30-42
• 3.1 SM-OFDM基本概念30-35
• 3.1.1 SM-OFDM的基本原理30-35
• 3.2 误码率的计算35-36
• 3.3 基于SM的单射频链路OFDM技术36-41
• 3.3.1 基于SM的单射频链路OFDM技术的基本概念37-40
• 3.3.2 选载波技术信号的判决40
• 3.3.3 选载波技术的传输速率40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 仿真结果与分析42-49
• 4.1 空间调制相关仿真结果及分析42-43
• 4.2 SM-OFDM相关仿真结果及分析43-45
• 4.3 基于SM的单射频链路OFDM技术相关仿真结果及分析45-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 总结与展望49-51
• 5.1 本文总结49-50
• 5.2 可研究方向50-51
• 参考文献51-56
• 致谢56-57
• 攻读硕士期间研究成果57

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本文编号：539452