本文關(guān)鍵詞：MIMO-OFDM系統(tǒng)中信號(hào)碰撞恢復(fù)問(wèn)題研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)通信性能和系統(tǒng)容量的需求日益增長(zhǎng),MIMO技術(shù)通過(guò)利用多對(duì)發(fā)送接收天線帶來(lái)的空間自由度獲得空間復(fù)用增益和分集增益,從而能夠成倍地提升無(wú)線通信系統(tǒng)性能。OFDM技術(shù)通過(guò)將頻率選擇性衰落信道分割成多個(gè)平行的平坦衰落子信道,能夠有效避免載波間干擾以及符號(hào)間干擾,具有很強(qiáng)的抗頻率選擇性衰落能力。多輸入多輸出正交頻分復(fù)用(MIMO-OFDM)系統(tǒng)結(jié)合了MIMO和OFDM兩者的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)利用空間分集和頻率分集提升頻譜利用率,從而能夠在多徑信道衰落條件下極大的提高無(wú)線通信系統(tǒng)的容量和數(shù)據(jù)傳輸速率。無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)因具有傳輸速率高,成本低,組網(wǎng)靈活并易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。MIMO-OFDM技術(shù)已經(jīng)成為了多個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(例如IEEE 802.11n)的關(guān)鍵技術(shù)。另一方面,空時(shí)/頻編碼是MIMO技術(shù)的重要內(nèi)容,其也被作為可選內(nèi)容引入到WLAN標(biāo)準(zhǔn)中。在IEEE 802.11 WLAN標(biāo)準(zhǔn)中,一般采用載波監(jiān)聽(tīng)多址接入/碰撞避免(CSMA/CA)協(xié)議來(lái)避免用戶(hù)同時(shí)發(fā)送信號(hào)導(dǎo)致碰撞。但是,當(dāng)隱藏終端存在時(shí),CSMA/CA協(xié)議并不能夠很好地解決用戶(hù)發(fā)送信號(hào)碰撞的問(wèn)題。本文分別針對(duì)是否采用空時(shí)/頻編碼的兩種MIMO-OFDM WLAN系統(tǒng),提出針對(duì)性的碰撞信號(hào)恢復(fù)算法。本文首先基于MIMO系統(tǒng)模型調(diào)研和總結(jié)了常見(jiàn)的MIMO檢測(cè)算法,并對(duì)多種檢測(cè)算法進(jìn)行了仿真實(shí)現(xiàn)以及性能比較。然后對(duì)Turbo迭代信號(hào)處理原理和MIMO迭代檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了介紹和仿真。針對(duì)未采用空時(shí)/頻編碼的MIMO WLAN系統(tǒng)中由隱藏終端導(dǎo)致的信號(hào)碰撞問(wèn)題,本文提出了一種基于迭代MIMO檢測(cè)的碰撞信號(hào)恢復(fù)算法(ICD-MIMO,Iterative Collision Decoding algorithm for MIMO)。ICD-MIMO算法通過(guò)碰撞信號(hào)重構(gòu),干擾信號(hào)消除和MIMO檢測(cè)三個(gè)步驟從接收端得到的連續(xù)碰撞信號(hào)中恢復(fù)出原始信號(hào),并進(jìn)一步地將Turbo迭代信號(hào)處理運(yùn)用到接收機(jī)設(shè)計(jì)中,通過(guò)軟信息在碰撞信號(hào)恢復(fù)模塊與信道譯碼模塊之間進(jìn)行迭代交互,提升系統(tǒng)碰撞恢復(fù)性能。仿真結(jié)果表明ICD-MIMO碰撞恢復(fù)算法能夠應(yīng)用在實(shí)際MIMO WLAN系統(tǒng)中解決信號(hào)碰撞問(wèn)題。對(duì)于物理層采用了SFBC MIMO-OFDM技術(shù)的WLAN系統(tǒng),本文提出了一種新的碰撞恢復(fù)算法(SCD-MIMO,SFBC Collision Decoding Algorithm for MIMO)。在SFBC MIMO-OFDM系統(tǒng)中天線發(fā)送數(shù)據(jù)為空頻編碼后的數(shù)據(jù)符號(hào),因此與ICD-MIMO算法不同,SCD-MIMO算法通過(guò)碰撞信號(hào)重構(gòu)、接收信號(hào)估計(jì)和空頻解碼三個(gè)步驟對(duì)碰撞信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)。仿真結(jié)果表明SCD-MIMO碰撞恢復(fù)算法具有較高的碰撞信號(hào)恢復(fù)性能,在高信噪比情況下誤碼率可達(dá)到10-4數(shù)量級(jí)。
【關(guān)鍵詞】：MIMO-OFDM系統(tǒng) MIMO迭代檢測(cè) 隱藏終端 碰撞信號(hào)恢復(fù) 空時(shí)/頻編碼
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-7
• 英文縮略語(yǔ)說(shuō)明表7-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 無(wú)線通信發(fā)展歷程14-15
• 1.2 MIMO-OFDM系統(tǒng)概述15-18
• 1.2.1 MIMO技術(shù)15-16
• 1.2.2 OFDM技術(shù)16-18
• 1.2.3 MIMO-OFDM系統(tǒng)18
• 1.3 信號(hào)碰撞問(wèn)題研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 論文主要工作與結(jié)構(gòu)19-22
• 第二章 MIMO系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)22-46
• 2.1 MIMO系統(tǒng)模型22-23
• 2.2 MIMO系統(tǒng)容量23-25
• 2.3 MIMO檢測(cè)算法25-34
• 2.3.1 線性檢測(cè)算法25-28
• 2.3.2 非線性檢測(cè)算法28-32
• 2.3.3 MIMO檢測(cè)算法仿真比較32-34
• 2.4 Turbo原理及MIMO迭代檢測(cè)技術(shù)34-43
• 2.4.1 Turbo迭代信號(hào)處理基本原理34-36
• 2.4.2 MIMO迭代檢測(cè)技術(shù)36-42
• 2.4.3 性能仿真42-43
• 2.5 空時(shí)/頻編碼技術(shù)43
• 2.6 本章小結(jié)43-46
• 第三章 基于迭代MIMO檢測(cè)的碰撞信號(hào)恢復(fù)算法46-70
• 3.1 WLAN系統(tǒng)信號(hào)碰撞問(wèn)題46-48
• 3.2 系統(tǒng)模型48-54
• 3.2.1 WLAN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型48-49
• 3.2.2 信號(hào)碰撞模型49-51
• 3.2.3 發(fā)送端模型51-52
• 3.2.4 接收端模型52-54
• 3.3 ICD-MIMO算法原理54-59
• 3.3.1 算法流程54-57
• 3.3.2 迭代接收機(jī)設(shè)計(jì)57-59
• 3.4 算法仿真與性能分析59-67
• 3.4.1 誤碼率性能分析59-64
• 3.4.2 系統(tǒng)容量分析64-67
• 3.5 本章小結(jié)67-70
• 第四章 基于SFBC MIMO-OFDM系統(tǒng)的碰撞信號(hào)恢復(fù)算法70-90
• 4.1 SFBC MIMO-OFDM系統(tǒng)模型70-72
• 4.2 Alamouti編碼方案72-79
• 4.2.1 Alamouti空時(shí)編碼方案73-77
• 4.2.2 Alamouti空頻編碼方案77-79
• 4.3 SCD-MIMO算法原理79-84
• 4.4 算法仿真與性能分析84-88
• 4.5 本章小結(jié)88-90
• 第五章 結(jié)論及展望90-92
• 5.1 論文主要內(nèi)容總結(jié)90-91
• 5.2 后續(xù)工作展望91-92
• 參考文獻(xiàn)92-96
• 致謝96-98
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文和申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利情況98-100

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