發(fā)布時間：2020-03-31 02:23

【摘要】：在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中,多輸入多輸出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)技術(shù)早已成為不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。與傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)相比,空間調(diào)制(Spatial Modulation,SM)技術(shù)具有獨特的單射頻性質(zhì)。由于這一特性,SM技術(shù)被視為一種低成本、低復(fù)雜度的MIMO實現(xiàn)方案。然而,射頻(Radio Frequency,RF)鏈與發(fā)射天線之間的頻繁切換限制了SM-MIMO系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率,從而導(dǎo)致SM技術(shù)在未來寬帶無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用存在性能瓶頸。為了解決這一問題,本文提出了一種新型的空間調(diào)制技術(shù)。利用發(fā)射端獲知的信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI),該技術(shù)通過將射頻鏈偏移到特定發(fā)射天線上的方式來減少射頻鏈與發(fā)射天線之間的切換頻率,并且能夠產(chǎn)生額外的性能增益。首先,本文深入研究了傳統(tǒng)空間調(diào)制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),對經(jīng)典的空間調(diào)制技術(shù)和空移鍵控(Space Shift Keying,SSK)技術(shù)進行了詳細(xì)介紹。除此之外,還研究了基于發(fā)射天線選擇(Transmit Antenna Selection,TAS)技術(shù)的空間調(diào)制系統(tǒng)以及基于預(yù)編碼技術(shù)的空間調(diào)制系統(tǒng),并對其進行了仿真驗證和性能分析。其次,本文提出了一種基于天線偏移的空間調(diào)制(Offset Spatial Modulation,OSM)技術(shù)。OSM技術(shù)包含靜態(tài)和動態(tài)兩種工作模式,本文分別推導(dǎo)了其在兩種工作模式下的理論誤碼率(Bit Error Rate,BER)上界,并仿真驗證了理論BER上界的合理性。其次,本文對OSM系統(tǒng)的射頻切換頻率進行了詳細(xì)的分析,證明了OSM技術(shù)能夠有效解決SM-MIMO系統(tǒng)的射頻切換問題。除此之外,本文仿真對比了OSM技術(shù)和多種傳統(tǒng)空間調(diào)制技術(shù)的BER性能,驗證了OSM技術(shù)具有優(yōu)異的性能。并且詳細(xì)對比了OSM系統(tǒng)與傳統(tǒng)空間調(diào)制技術(shù)的計算復(fù)雜度,證明了OSM系統(tǒng)具有低復(fù)雜度的特性。最后,本文將OSM技術(shù)擴展到一些現(xiàn)有的SM-MIMO系統(tǒng)中。例如,將OSM系統(tǒng)分別與TAS技術(shù)以及預(yù)編碼技術(shù)相結(jié)合,進一步提升了OSM系統(tǒng)的傳輸性能。另外,本文還將OSM技術(shù)的算法思想擴展到具有多條射頻鏈的通信系統(tǒng)中,提出了多射頻OSM(Multiple Radio Frequency OSM,MRF-OSM)系統(tǒng),并且仿真驗證了其BER性能。
【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】：2019
【分類號】：TN929.5;TN820

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本文編號：2608419