本文關鍵詞：干擾對齊系統(tǒng)的反饋方案設計與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在無線通信發(fā)展的數(shù)十年里,用戶的數(shù)量越來越多,終端的功能也是日新月異。伴隨著用戶量增加的同時,干擾問題也隨之而來。傳統(tǒng)管理干擾的方法應用于當前密集多用戶系統(tǒng)如當作噪聲處理或是多址技術,使單個用戶頻譜效率較低。干擾對齊(Interference Alignment,IA)從將干擾壓縮到子空間這一全新角度來處理多用戶之間的干擾,通過預編碼技術使干擾在接收端處于有用信號的零空間,徹底消除干擾對期望信號的影響,是一種有效的干擾管理方法。干擾對齊技術一大特點是需要獲知全局信道信息,在大部分的理論科研成果中,往往假設所有節(jié)點已經(jīng)完美獲取全局信道信息。然而實際場景中信道估計永遠存在誤差,且信道反饋帶來的反饋開銷也將影響系統(tǒng)和速率。因此實際工程中必須找到一種降低信道信息反饋量的方法和設計一種合理的幀結構。本文研究了反饋對干擾對齊性能的影響,并在TDD-LTE的背景下,設計了一種干擾對齊鏈路控制協(xié)議以及論證了信道信息反饋方案的可行性。首先,本文研究了信道估計與反饋對干擾對齊性能的影響。通過研究模擬反饋方案,作者推導出了干擾對齊在真實場景的性能損失來源于接收機解碼矩陣和干擾子空間的非完全正交,而該非正交特性來源于信道估計誤差。并且論證了相比于估計和反饋帶來的誤差,數(shù)字量化誤差對整體性能的影響幾乎可以忽略。在已知誤差的來源下,作者還提出了一種TDD下,利用信道互易性的混合干擾對齊的策略,通過仿真分析,該混合干擾對齊策略可以以較小的反饋代價極大地提升系統(tǒng)性能。其次,作者提出了真實場景中干擾實驗平臺的無線鏈路控制協(xié)議。該方案在滿足干擾對齊算法特點的基礎上,參考了LTE-TDD無線幀結構,以最大化協(xié)議效率為目標進行設計。該方案內(nèi)容包括場景的選擇,幀結構的設定,導頻的插入方案和反饋機制。針對MIMO-OFDM系統(tǒng)的特性,作者從均方誤差、協(xié)議效率和系統(tǒng)和速率三個方面綜合論證了時域和頻域信道反饋方案。計算仿真與運行結果表明,反饋信道時域值可以以較小的反饋開銷獲得較好的性能。
【關鍵詞】：干擾對齊 MIMO-OFDM 幀結構 通信系統(tǒng) 信道估計、反饋
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-17
• 第一章 緒論17-25
• 1.1 選題緣由與意義17-21
• 1.1.1 干擾問題與解決方案17-18
• 1.1.2 干擾對齊技術介紹18-21
• 1.2 干擾對齊的研究進展及面臨挑戰(zhàn)21-23
• 1.2.1 信道狀態(tài)信息獲取與反饋開銷22
• 1.2.2 干擾對齊平臺實現(xiàn)22-23
• 1.3 本文主要內(nèi)容及結構安排23-25
• 第二章 干擾對齊理論基礎25-37
• 2.1 引言25
• 2.2 MIMO技術25-29
• 2.2.1 單用戶MIMO系統(tǒng)模型26
• 2.2.2 MIMO技術的特點及單用戶MIMO信道容量26-27
• 2.2.3 多用戶MIMO信道容量域27-29
• 2.3 分布式MIMO29-32
• 2.3.1 MIMO X信道模型30-31
• 2.3.2 MIMO K-user干擾信道模型31-32
• 2.4 干擾對齊求解方法32-35
• 2.4.1 干擾對齊閉式求解32-34
• 2.4.2 分布式干擾對齊求解34-35
• 2.5 本章小結35-37
• 第三章 干擾對齊系統(tǒng)的信道訓練、估計和反饋37-51
• 3.1 引言37
• 3.2 信道信息模擬反饋37-42
• 3.2.1 系統(tǒng)模型37-38
• 3.2.2 信道訓練與反饋38-42
• 3.3 數(shù)字量化誤差分析42-44
• 3.3.1 量化系統(tǒng)模型42
• 3.3.2 反饋開銷42-43
• 3.3.3 仿真分析43-44
• 3.4 混合干擾對齊策略44-50
• 3.4.1 混合干擾對齊45-46
• 3.4.2 反饋開銷分析46-47
• 3.4.3 仿真分析47-50
• 3.5 小結50-51
• 第四章 基于干擾對齊平臺的反饋方案51-71
• 4.1 干擾對齊場景分析51-53
• 4.1.1 典型干擾場景51-52
• 4.1.2 干擾對齊實驗平臺場景52-53
• 4.2 無線鏈路控制協(xié)議53-66
• 4.2.1 正交頻分復用（OFDM）技術53-56
• 4.2.2 TD-LTE幀結構56-58
• 4.2.3 IA幀結構58-60
• 4.2.4 多用戶參考信號分配與信道估計60-63
• 4.2.5 基于Alamouti編碼的CSI反饋63-65
• 4.2.6 干擾對齊控制協(xié)議65-66
• 4.3 基于干擾對齊實驗平臺的反饋方案66-70
• 4.3.1 信道估計均方誤差67-69
• 4.3.2 干擾對齊平臺系統(tǒng)和速率69-70
• 4.4 本章小結70-71
• 第五章 總結與展望71-73
• 5.1 論文主要工作71-72
• 5.2 工作展望72-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-79
• 作者簡介79-80
• 1. 基本情況79
• 2. 教育背景79
• 3. 在學期間的研究成果79-80

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本文編號：442074