无线通信系统中多维星座映射调制方法研究.pdfVIP

摘要 摘要 在无线通信系统中，分集技术是一种对抗信道衰落的有效手段。当接收机可 以取得一份信息的不同副本时，它就能够将这些副本进行合并，增加接收信号的 信噪比以改进系统的性能。进一步而言，如果每一份副本经历了互相独立的衰落 时，分集度将得到增加。 时间、频率和空间分集是三种已经得到广泛研究的分集技术，但是在使用这 些分集技术时，系统需要支出额外的功率或带宽。在单天线系统中，信号空间分 集(signalspace 与上述三种分集形式完全不同，它的分集增益是来自系统的调制部分，它不需要 额外的资源，但是接收机的复杂度是阻碍它的应用的主要因素。随着各种针对SSD 的译码方法的提出，SSD将被广泛应用于各种通信系统中，因此对SSD的应用进 行系统研究成为一项非常有意义的工作。 虽然SSD的理论基础工作已经基本得到解决，但是SSD的应用还未受到充 分的重视，特别是SSD在MIMO和OFDM这两种下一代无线通信系统核心技术 方面的应用的研究还不太深入。本文拟在上述方面，对SSD展开研究工作： 本文对已有的SSD的基础理论研究成果做了详细的总结，从格与代数数论的 角度解释了旋转矩阵的构造形式。研究了SSD在PSK调制方式下的适用性，通 过严格的数学推导解释了采用PSK调制方式时，SSD会导致零信号这一问题产生 的原因。 本文采用一种较为新颖的方式将SSD在SISO系统下的应用扩展到了SSD在 MIMO系统下的应用。虽然，在这方面已有一些研究成果，但是已有系统的复杂 度过高或系统的性能不太理想。本文所提出的方法较为简单，并通过仿真表明在 几乎不损失原有SISO系统性能的情况下这种新方法将原有系统的传输速率增加 了Ⅳ倍，Ⅳ为MIMO系统的发送和接收天线数。 本文对预编码OFDM和矢量OFDM这两种特殊的OFDM系统做了简单介绍。 对于这两种OFDM系统，已存在很多研究成果，本文在这些研究成果的基础上对 在频谱零点时的系统性能得到进一步改善。仿真结果表明，在某些存在频谱零点 I 摘要 益。 本文基于克服信道中频谱零点对OFDM系统产生的影响这一问题，将SSD 应用于OFDM系统，得到SSD．OFDM系统。通过将子载波进行分组，解决了在 OFDM的子载波数较大时，SSD旋转矩阵维数随之增加，接收端译码复杂度增加， 体现了SSD．OFDM的性能优势。 本文对于SSD在MIMO和OFDM系统下的应用的研究可以扩展到其它更为 复杂的通信系统，如MIMO．OFDM和协同通信等系统。 关键词：信号空间分集，格，MIMO，正交频分复用，矢量正交频分复用 II Abstract Abstract isalleffectivemeanstocombat inwirelesscommunication Diversity fading are receiver several ofthesameinformationavailable，a systems．Whenreplicas themincreasethereceived the combinesto ratio(SNR)toimprove signal—to-noise each uncorrelated replicaexperiences fading， systemperformance．Moreover,if