本文關(guān)鍵詞：空間調(diào)制系統(tǒng)低復(fù)雜度檢測算法研究

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【摘要】：空間調(diào)制(Spatial Modulation,SM)是多天線無線通信領(lǐng)域的一個(gè)全新的調(diào)制方式,每時(shí)隙只允許一根發(fā)射天線激活來發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào),除了星座信號(hào)傳送信息比特,天線的位置也額外攜帶信息比特。由于其單射頻傳輸特性,發(fā)送端不需要天線間同步、接收端僅需要一個(gè)簡單的單數(shù)據(jù)流檢測器。因此,空間調(diào)制相比傳統(tǒng)的多天線技術(shù)具有更高的能量效率,一經(jīng)提出就引起了的廣泛關(guān)注。球形(Sphere Decoding,SD)檢測算法可以極大降低SM最大似然檢測算法的復(fù)雜度并具有接近最優(yōu)的系統(tǒng)性能。SM系統(tǒng)有兩個(gè)常用的球形檢測算法,Receivercentric SD(SM-Rx)和Transmit-centric SD(SM-Tx)。由于SM-Rx在接收天線數(shù)目較少時(shí),復(fù)雜度較高,而SM-Tx只適用發(fā)射天線較少的場景。所以本文提出了一個(gè)不需要三角形分解的球形檢測算法GSM-Tx。仿真表明本文所提的GSM-Tx檢測算法克服了SM-Rx和SM-Tx的限制、極大地減少復(fù)雜度的同時(shí)保持了最優(yōu)的誤碼率性能(Bit Error Rate,BER),尤其用在更多發(fā)射天線或者高階調(diào)制,即高頻譜效率的SM。廣義空間調(diào)制(Generalised Spatial Modulation,GSM)可以允許多根天線激活發(fā)送數(shù)據(jù)符號(hào),進(jìn)一步增加SM系統(tǒng)的頻譜效率。在相同的頻譜效率下,GSM系統(tǒng)所需要的發(fā)送天線數(shù)目比SM減少一半以上。但是檢測復(fù)雜度依然是個(gè)很大的問題,尤其在高頻譜效率下。所以,本文把GSM-Tx和SM-Rx算法改進(jìn)應(yīng)用到GSM系統(tǒng)中;仿真表明GSM-Tx算法具有最低的檢測復(fù)雜度,尤其應(yīng)用在高頻譜效率下的GSM系統(tǒng)。為了利用空間信息進(jìn)一步提高GSM技術(shù)的頻譜效率和BER性能,本文提出了多天線狀態(tài)空間調(diào)制技術(shù)(Multiple Antenna State Spatial Modulation,MAS-SM)。MAS-SM將天線狀態(tài)不在局限于激活和關(guān)閉兩種狀態(tài),而是將激活的各天線旋轉(zhuǎn)某一固定角度θ的整數(shù)倍,使得信號(hào)向量在信號(hào)空間分布更加均勻。這意味MAS-SM技術(shù)有更多的天線組合可供選擇,另外增大了三維星座符號(hào)的最小歐式幾何距離。仿真表明,相同頻譜效率下MAS-SM比GSM方案的具有更優(yōu)的BER性能。
【關(guān)鍵詞】：空間調(diào)制 低復(fù)雜度信號(hào)檢測 球形算法
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號(hào)對(duì)照表10-11
• 縮略語對(duì)照表11-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 空間調(diào)制技術(shù)的研究背景及進(jìn)展15-16
• 1.2 空間調(diào)制檢測技術(shù)的研究背景及進(jìn)展16-18
• 1.3 論文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排18-21
• 第二章 空間調(diào)制技術(shù)21-37
• 2.1 MIMO系統(tǒng)模型21-23
• 2.1.1 單用戶MIMO系統(tǒng)模型21-22
• 2.1.2 單用戶MIMO容量分析22-23
• 2.1.3 單用戶MIMO最大似然檢測算法23
• 2.2 MIMO球形檢測算法23-28
• 2.2.1 超定MIMO球形檢測算法24-27
• 2.2.2 欠定MIMO球形檢測算法27-28
• 2.3 空間調(diào)制系統(tǒng)模型28-31
• 2.3.1 SM調(diào)制器29-30
• 2.3.2 SM信道模型30-31
• 2.3.3 SM最大似然檢測器31
• 2.4 空間移位鍵控系統(tǒng)模型31-32
• 2.5 空間調(diào)制系統(tǒng)的容量分析32-33
• 2.6 仿真結(jié)果分析33-36
• 2.6.1 MIMO-ML和SM-ML的BER性能33-36
• 2.7 本章小結(jié)36-37
• 第三章 空間調(diào)制檢測技術(shù)37-55
• 3.1 最大比合并譯碼37-38
• 3.2 SVD檢測算法38-40
• 3.3 SM系統(tǒng)的球形檢測算法40-44
• 3.3.1 SM-Rx檢測器40-41
• 3.3.2 SM-Tx檢測器41-44
• 3.4 本文提出的GSM-Tx的球形算法44-46
• 3.5 SM-Rx、SM-Tx和GSM-Tx算法計(jì)算復(fù)雜度分析46-47
• 3.5.1 SM-ML46
• 3.5.2 SM-Rx46
• 3.5.3 SM-Tx46-47
• 3.5.4 GSM-Tx47
• 3.6 仿真結(jié)果47-53
• 3.6.1 SM-Rx、SM-Tx和GSM-Tx的BER比較47-49
• 3.6.2 SM-Tx和GSM-Tx的搜索點(diǎn)數(shù)目比較49-50
• 3.6.3 SM-Rx、SM-Tx和GSM-Tx的復(fù)雜度比較50-53
• 3.7 本章小結(jié)53-55
• 第四章 廣義空間調(diào)制技術(shù)及其檢測技術(shù)55-63
• 4.1 引言55
• 4.2 廣義空間調(diào)制系統(tǒng)模型55-57
• 4.3 廣義空間調(diào)制的球形檢測算法57-59
• 4.3.1 GSM-Rx檢測算法57-58
• 4.3.2 本文提出的GSM-Tx球形算法58-59
• 4.4 GSM-Rx和GSM-Tx的算法復(fù)雜度分析59-60
• 4.4.1 GSM-ML59-60
• 4.4.2 GSM-Rx60
• 4.4.3 GSM-Tx60
• 4.5 仿真結(jié)果60-61
• 4.5.1 GSM-Rx和GSM-Tx BER比較60-61
• 4.5.2 GSM-Rx和GSM-Tx復(fù)雜度比較61
• 4.6 本章小結(jié)61-63
• 第五章 多天線狀態(tài)空間調(diào)制技術(shù)63-69
• 5.1 引言63
• 5.2 多天線狀態(tài)空間調(diào)制系統(tǒng)模型63-65
• 5.3 天線組合選擇算法65-66
• 5.4 仿真結(jié)果66-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第六章 結(jié)束語69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 作者簡介77-78

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本文編號(hào)：1135969