无线信道有限反馈技术研究

发布时间：2017-04-13 12:12

  本文关键词：无线信道有限反馈技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文基于压缩感知理论,对无线通信系统中信道有限反馈技术进行了深入的研究,主要研究工作包括:第二章从对现有无线信道有限反馈技术分析展开,接着对压缩感知理论与分布式压缩感知进行深入研究,探索基于压缩感知的信道有限反馈技术;第三章研究自适应OFDM系统中基于压缩感知的信道质量信息反馈压缩新方法;第四章研究认知无线电网络中基于压缩感知的信道干扰状态信息有限反馈;第五章研究具有空时相关性的大规模MIMO系统基于分布式压缩感知的信道有限反馈;第六章研究认知无线电网络基于主系统有限反馈的频谱共享方案;第七章总结全文并展望下一步工作。本论文具体研究内容和研究成果如下:1.信道有限反馈技术研究分析对现有文献中所提出的信道有限反馈技术进行了分类,并对已有的各种信道有限反馈技术进行了详尽分析,跟踪了国内外最新相关研究进展,探讨了在具有空间、频率、时间相关性的无线衰落信道环境下,是否可以充分利用某种相关特性进一步降低反馈信息量,为展开本论文的研究工作明确了方向。2.压缩感知理论与分布式压缩感知研究分析对新兴的压缩感知理论进行了研究,跟踪了国内外对于压缩感知信号稀疏表示、测量矩阵、重建算法以及应用领域等相关研究进展,对分布式压缩感知联合稀疏模型及相应重建算法进行了详细的分析,给出了无线通信领域的联合稀疏模型,确立了本论文围绕基于压缩感知的信道有限反馈技术展开研究的方向。3.提出了自适应OFDM系统基于压缩感知的信道信息反馈压缩新方法在自适应多载波正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统中信道质量指示(Channel Quality Indication,CQI)反馈量非常大,必须对其进行压缩。本文提出了自适应OFDM系统中基于压缩感知的CQI反馈压缩新方法。本文仿真结果表明,在相同的反馈速率条件下,CS压缩方法对信道质量信息的重建性能好于DCT,系统吞吐量性能与DCT反馈压缩方法相比,提高了0.1bits/s/Hz。4.认知无线电网络基于压缩感知的信道有限反馈新技术本文提出了一种基于压缩感知的认知无线电网络有限反馈技术,以信道路径损耗矩阵作为感知矩阵,反馈带宽仅与感知接收机个数的对数呈线性增长。在两种信道误差模型下,采用压缩感知有噪情况下的重建算法(LASSO方法),仿真研究了系统的重建性能。结果表明,在信道信息不完整的情况下,能够保持较好的重建性能,同时还表明,通过适当增加反馈带宽可换取系统对差错容忍程度的大幅提高。5.具有空时相关性的大规模MIMO系统基于分布式压缩感知的信道有限反馈新技术在大规模MIMO系统中,信道信息反馈量庞大,必须对其加以压缩降低。本文提出了将分布式压缩感知应用于具有空时相关性的大规模MIMO系统信道信息反馈压缩,所提出的新方法使反馈量大幅降低,同时能够保证基站接收端以较大概率准确重建出信道信息。仿真结果显示,新方法与基于传统CS的有限反馈技术相比,能够进一步节省反馈资源,而MSE性能与吞吐量性能却更加优越;另外,基于DCS的反馈压缩新方法其MSE性能随着联合重建的信号个数的增加变得越来越好,但随着多普勒频移的增大MSE性能有所下降。6.认知无线电网络基于主系统有限反馈的频谱共享方案本文提出了一种适用于同时存在多个主用户和一对次用户场景的频谱共享方案。次用户根据偷听到的主系统有限信道质量信息(CQI)反馈,以适当的发送功率及速率接入信道,以致主系统传输速率遭受损失。本文在主用户速率损失约束(Rate Loss Constraint,RLC)下,研究得出了使次系统吞吐量最大化的发送功率与传输速率最佳分配方案;数值分析结果表明,对于每个主用户仅需反馈3-4个量化比特,就可使次系统的有效吞吐量堪比于主次发射端均拥有主系统链路完整CQI的情况。仿真结果显示,所提出的频谱共享方案能够满足主系统速率损失约束;本文还详细分析了发送端完全未知/已知主系统CQI时的最佳频谱共享方案,这两种情况可分别作为基于主系统CQI有限反馈的频谱共享方案的理论下限和上限。
【关键词】：压缩感知 分布式压缩感知 信道质量信息 信道状态信息 有限反馈
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 符号说明8-10
• 缩略词表10-16
• 第一章 绪论16-33
• 1.1 宽带无线移动通信发展16-17
• 1.2 未来无线通信关键技术17-21
• 1.2.1 OFDM技术17-19
• 1.2.2 MIMO技术19-20
• 1.2.2.1 单用户MIMO19
• 1.2.2.2 多用户MIMO19-20
• 1.2.3 大规模MIMO（Large Scale MIMO，，Massive MIMO）技术20-21
• 1.3 认知无线电网络21-23
• 1.4 信道信息有限反馈23-25
• 1.4.1 CQI有限反馈技术23-24
• 1.4.2 基于码本（Codebook）的有限反馈24-25
• 1.5 压缩感知理论25-27
• 1.5.1 压缩感知理论基本原理25-26
• 1.5.2 压缩感知研究内容26-27
• 1.5.3 压缩感知应用领域27
• 1.6 分布式压缩感知27-29
• 1.7 论文主要工作与研究成果29-32
• 1.7.1 论文主要工作29-31
• 1.7.2 论文研究成果31-32
• 1.8 论文结构安排32-33
• 第二章 CS与DCS及其在信道有限反馈技术中应用33-47
• 2.1 压缩感知基本原理33-39
• 2.1.1 信号的稀疏表示34
• 2.1.2 信号的压缩测量34-36
• 2.1.3 信号的重建36-39
• 2.2 基于CS的信道CQI有限反馈39-41
• 2.2.1 基于CS的信道功率增益有限反馈39-40
• 2.2.2 基于CS的干扰功率信息有限反馈40-41
• 2.3 分布式压缩感知41-44
• 2.3.1 联合稀疏模型42-43
• 2.3.2 基于JSM-2 的联合稀疏信号重建算法43-44
• 2.4 基于DCS的信道状态信息有限反馈44-46
• 2.5 本章小结46-47
• 第三章 OFDM系统基于压缩感知的CQI反馈压缩47-57
• 3.1 引言47-48
• 3.2 系统模型48-49
• 3.3 基于CS的CQI反馈压缩方法49-53
• 3.3.1 稀疏性分析49-51
• 3.3.2 基于CS的CQI反馈方案51-53
• 3.4 基于DCT有损压缩的CQI反馈53-54
• 3.5 仿真结果及分析54-56
• 3.6 本章小结56-57
• 第四章 认知无线电网络基于压缩感知的有限反馈57-68
• 4.1 引言57-58
• 4.2 问题描述58
• 4.3 系统模型58-60
• 4.4 稀疏性分析60-61
• 4.5 重建问题分析61-63
• 4.6 性能分析及仿真63-67
• 4.7 本章小结67-68
• 第五章 大规模MIMO系统基于分布式压缩感知的信道有限反馈68-89
• 5.1 引言68-69
• 5.2 系统模型与DCS背景69-70
• 5.2.1 系统模型69-70
• 5.2.2 DCS背景70
• 5.3 基于DCS的大规模MIMO信道有限反馈70-74
• 5.4 基于CS的反馈压缩方案74-75
• 5.5 重建性能指标分析75-76
• 5.6 仿真与数值分析76-87
• 5.7 本章小结87-89
• 第六章 认知无线电网络基于主系统有限反馈的频谱共享方案89-104
• 6.1 引言89-90
• 6.2 系统模型90-91
• 6.3 主用户量化码本设计91-92
• 6.4 基于主系统有限反馈的频谱共享方案92-95
• 6.5 主发射机完全不知/已知CQI时次系统吞吐量分析95-98
• 6.5.1 完全不知CQI95-96
• 6.5.2 完全已知CQI96-98
• 6.6 数值分析与仿真结果98-103
• 6.7 本章小结103-104
• 第七章 总结与展望104-107
• 7.1 论文总结104-105
• 7.2 工作展望105-107
• 参考文献107-116
• 附录116-117
• 攻读博士学位期间的学术论文117-118
• 攻读博士学位期间参加的科研项目118-119
• 致谢119

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 殷亚玲;张蕾;李海军;;基于概念图的相关反馈技术研究[J];计算机工程与应用;2006年03期

2 黎琳;赵英;;基于内容的图像检索反馈技术概述[J];图书情报工作;2006年11期

3 徐建军;吴玲达;;基于内容的图像检索中的相关反馈技术发展[J];计算机科学;2004年07期

4 李蕾;;应用互动反馈技术开展有效教学的探索[J];中国电化教育;2008年05期

5 李云,刘嘉敏,强保华,叶春晓,吴中福;图像检索中相关反馈技术的特性研究[J];计算机工程;2004年07期

6 郭江涛;梁新涛;裴志强;;论泄露反馈技术在煤矿井下管理中的应用[J];现代商贸工业;2011年17期

7 汪红秋;反馈在修改文献表达中的应用[J];情报学刊;1989年03期

8 梁波;杨樾;;互动反馈技术究竟给我们带来了什么[J];中小学信息技术教育;2010年01期

9 王颖;高新波;;基于支持向量机和相关反馈技术的肿块检测算法[J];西安电子科技大学学报;2007年02期

10 ;触觉反馈技术:逼真震动体验的改革者[J];金卡工程;2012年04期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 林家洋;陶红;黄建荧;陈学仁;;新型桨叶反馈技术在轴流转桨式水轮机上的应用[A];中国水力发电工程学会信息化专委会、水电控制设备专委会2013年学术交流会论文集[C];2013年

2 董們;唐万斌;;基于Grassmann流型理论的有限反馈技术在MIMO系统中的研究[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年

3 温馨;王鹏;李少亮;郭文琪;陈群;娄颖;;基于关键字的XML信息检索反馈技术的研究[A];NDBC2010第27届中国数据库学术会议论文集(B辑)[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 夏庆 代果;应用互动反馈技术 提高课堂教学有效性[N];中国教育报;2014年

2 本报记者 李旭阳;让虚拟应用“触手可及”[N];计算机世界;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 高欢芹;无线信道有限反馈技术研究[D];南京邮电大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 程先捷;基于相关反馈技术的检索结果排序模型研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

2 孙华彬;基于内容的图像检索中相关反馈技术的研究及系统实现[D];西北大学;2009年

3 徐钦;基于内容的图像检索及相关反馈技术研究[D];南京信息工程大学;2012年

4 唐海龙;协作多点传输与有限反馈技术研究[D];上海师范大学;2014年

5 邓剑勋;信息检索中的相关反馈技术研究[D];重庆大学;2007年

6 郭云;MIMO无线通信系统中有限反馈技术的研究[D];郑州大学;2014年

7 石磊;协作多点传输系统中的有限反馈技术研究[D];北京邮电大学;2015年

8 廖国锐;MIMO系统的有限反馈技术研究[D];华南理工大学;2010年

9 蒋晓红;基于查询向量转移和聚类相结合的相关反馈技术研究[D];中国石油大学;2008年

10 蔡晓卫;LTE-A中的下行反馈技术研究[D];西安电子科技大学;2011年

  本文关键词：无线信道有限反馈技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：303580