【摘要】：多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技術(shù)可以為無線通信傳輸提供更高的系統(tǒng)容量和可靠性,是無線通信領(lǐng)域的重要研討課題�？臻g分集(Spatial Diversity)、空間復(fù)用(Spatial Multiplexing)和空間調(diào)制(Spatial Modulation)等技術(shù)各有優(yōu)勢,適用于不同的傳輸環(huán)境。上述技術(shù)中,空間分集技術(shù)利用空間和時間維度聯(lián)合編碼發(fā)送一個數(shù)據(jù)流的多個副本,在接收端便可獲得多條路徑的增益,從而克服信道衰落的影響,提升系統(tǒng)的性能�？諘r編碼技術(shù)作為最常見和最典型的空間分集技術(shù)已受到了廣大學(xué)者的關(guān)注和研究。本文的研究基于下行多天線鏈路中的空時傳輸技術(shù),進而將其考慮到分布式天線系統(tǒng)及空時編碼輔助的空間調(diào)制技術(shù),以捕獲更高的數(shù)據(jù)傳輸率。論文的第一章回顧了無線通信的發(fā)展歷程,下行MIMO常用的技術(shù)及空時編碼技術(shù)的研究現(xiàn)狀。論文的第二章介紹了MIMO中常見的三種傳輸技術(shù):空時編碼、空分復(fù)用和空間調(diào)制技術(shù),并給出了這三種傳輸技術(shù)的系統(tǒng)模型及數(shù)學(xué)模型,分析了三種傳輸技術(shù)的優(yōu)缺點,進而仿真比較了其性能。此外,第二章還介紹了不同發(fā)送天線數(shù)目的空時編碼,并仿真其性能結(jié)果。論文的第三章首先介紹了快衰落分布式MIMO信道模型,給出了瑞利衰落信道及多普勒效應(yīng)對傳輸?shù)挠绊�。第三章所研究的系統(tǒng)采用導(dǎo)頻輔助調(diào)制的遞歸最小均方檢測算法,故詳細闡明了導(dǎo)頻輔助原理及遞歸最小均方檢測算法。進而,介紹了新型的分布式天線系統(tǒng)的信道模型,并將其與傳統(tǒng)的集中式天線分布系統(tǒng)進行比較。仿真表明,分布式天線系統(tǒng)在小區(qū)內(nèi)的性能更加穩(wěn)定。論文的第四章作為本文的研究重點,對空時編碼輔助的空間調(diào)制技術(shù)進行了探討。針對天線維度較小的傳輸環(huán)境,為提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸率,本文提出了一種新型的空時編碼輔助的空間調(diào)制方案,所提方案采用天線選擇技術(shù)并結(jié)合信道范數(shù)排序及信道間夾角最小的對天線進行分組,研究了3根發(fā)送天線時的傳輸系統(tǒng),仿真表明本文提出的算法其性能較傳統(tǒng)的采用天線選擇技術(shù)的空間調(diào)制技術(shù)更優(yōu)。對于天線維度較高的情形,基于傳統(tǒng)的G4空時碼,本文提出一種簡化傳輸方案,此技術(shù)適用于高天線維度的傳輸情形,且譯碼復(fù)雜度非常低。對于此簡化聯(lián)合技術(shù),本文對不同碼率的正交/準(zhǔn)正交空時編碼分別進行了仿真,并對準(zhǔn)正交空時編碼傳輸?shù)南到y(tǒng)給出了一種改善方案。最后一章是全文總結(jié),并介紹了未來可能的研究方向。
[Abstract]:Multi-input multiple-output (Multiple Input Multiple (MIMO) technology can provide higher system capacity and reliability for wireless communication transmission. It is an important research topic in the field of wireless communication. Spatial diversity (Spatial Diversity), techniques such as spatial multiplexing (Spatial Multiplexing) and spatial modulation (Spatial Modulation) have their respective advantages and are suitable for different transmission environments. In the above techniques, spatial diversity uses spatial and temporal dimensions to jointly encode multiple copies of a data stream and gain multiple paths at the receiving end, which overcomes the influence of channel fading and improves the performance of the system. As the most common and typical spatial diversity technology, space-time coding has been paid attention and studied by many scholars. The research of this paper is based on the space-time transmission technology in the downlink multi-antenna link, and then takes it into account the distributed antenna system and space-time coding assisted spatial modulation technology to capture higher data transmission rate. The first chapter reviews the development of wireless communication, the common technologies of downlink MIMO and the research status of space-time coding technology. The second chapter introduces three common transmission technologies in MIMO: space-time coding, space-division multiplexing and spatial modulation, and gives the system model and mathematical model of these three transmission technologies, and analyzes the advantages and disadvantages of the three transmission technologies. Then its performance is simulated and compared. In addition, the second chapter introduces the space-time coding with different number of transmit antennas, and simulates its performance. In the third chapter, the fast fading distributed MIMO channel model is introduced, and the influence of Rayleigh fading channel and Doppler effect on transmission is given. In the third chapter, the system adopts the pilot aided modulation recursive least mean square detection algorithm, so the pilot auxiliary principle and the recursive least mean square detection algorithm are expounded in detail. Furthermore, the channel model of a new distributed antenna system is introduced and compared with the traditional centralized antenna distributed system. Simulation results show that the performance of the distributed antenna system in the cell is more stable. In the fourth chapter, the space-time coding-assisted spatial modulation technology is discussed. In order to improve the data transmission rate of the system, a new space-time coding assisted spatial modulation scheme is proposed for the transmission environment with small antenna dimension. Using antenna selection technique and combining channel norm sort and minimum channel angle to group the antenna, the transmission system with three transmitting antennas is studied. Simulation results show that the proposed algorithm has better performance than the traditional spatial modulation technique using antenna selection technique. In the case of high antenna dimension, based on the traditional G4 space-time code, this paper proposes a simplified transmission scheme, which is suitable for the transmission of high antenna dimension, and the decoding complexity is very low. For this simplified joint technique, the orthogonal / quasi-orthogonal space-time codes with different bit rates are simulated, and an improved scheme for orthogonal space-time coding transmission systems is presented. The last chapter is a summary of the full text, and introduces the possible research direction in the future.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN919.3

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本文編號：2159107