无线通信中协同集的性能分析与编码技术研究.pdfVIP

摘要 摘要 信道衰落是制约无线通信的瓶颈之一，分集是一种抵抗衰落的有效技术。与 时间分集和频率分集相比，空间分集技术可以在不增加时间或频率资源的前提下 提高系统的可靠性。众多空间分集技术中，在收发两端同时采用多根天线的多输 入多输出(Multi．Input 率，成为了近十多年无线通信的研究热点之一。但由于能量、价格、尺寸等因素 的限制，以便携为目的的移动终端使用多根天线面临困难。因此出现了一种新的 空间分集技术——协同分集(CooperativeDiversity)，它可使单天线终端在多用户或 中继环境下通过共享它们的天线而构成能取得空间分集的虚拟MIMO系统，同时 可以提高蜂窝小区边缘用户的性能和基站覆盖面积，是近几年继MIMO之后的一 个新兴的研究方向。本文主要研究无线通信中协同分集技术的理论性能、空时编 码设计及在多载波无线通信系统中的协同信号设计与性能分析问题。 第二章研究了平坦衰落下未编码协同通信的性能。首先仿真了不同数目的中 继节点时协同通信系统性能，结果表明采用一个中继能获得最大平均增益。接着 研究了在协同通信网络中，能够正确译码的中继的个数服从均匀分布、泊松分布 或正态分布三种情形，并推导出相应的误符号率的闭合表达式。最后介绍了基于 信号空间分集技术的协同通信系统，通过仿真验证了正交相移键控(Quadrature PhaseShift PhaseShift 用最优选择角度相比不旋转可获得8．5dB增益。 第三章研究了平坦衰落下分布式空时编码的性能。首先介绍了MIMO系统中 采用两天线空时分组码(Alamouti码)的基本原理，接着研究了采用分布式两天线空 协同通信系统的误符号率。最后推导出自适应DF方式下采用BPSK调制时中继节 点的最优位置，并通过仿真得出其它中继信号处理方式和调制下的最优中继位置。 Division 第四章研究了频率选择性衰落下正交频分复用(OrthogonalFrequency 摘要 铝lJ(Quadrature Amplitude 比特率；接着介绍了一种的采用分布式Alamouti码的OFDM协同通信系统，并提 出了一种新的采用分布式Alamouti码的OFDM协同通信系统，仿真结果表明所提 系统相比原有系统可获得2dB的性能增益。 最后一章总结了全文，并指出了后续的研究工作和未来可能的研究方向。 关键词：Alamouti码，协同分集，矩母生成函数，信号空间分集，误符号率 Ⅱ Abstract Abstract the of Wirelesschannelisoneofthebottlenecksthatrestrict fading development isaneffective tocombat in wireless fading communications，anddiversity technique wireless withthetime and diversity， communications．Comparingdiversityfrequency Canachievedramatic withom additional diversity performancegain consuming space timeorbandwid