本文關(guān)鍵詞：全雙工MIMO中繼系統(tǒng)的空域自干擾消除方案研究

  更多相關(guān)文章： 全雙工中繼 空域自干擾消除 迫零 最大化信噪比 功率分配

【摘要】：本文在無(wú)線通信向高速化、寬帶化、泛在化方向發(fā)展,而無(wú)線頻譜資源卻日益稀缺的境況下,深入研究5G的關(guān)鍵技術(shù)——全雙工中繼技術(shù)(Full-Duplex Relay,FDR)。隨著無(wú)線電通信的發(fā)展,頻譜利用率低的傳統(tǒng)半雙工中繼(Half-Duplex Relay,HDR)系統(tǒng)漸漸無(wú)法滿足現(xiàn)代無(wú)線通信的需求。全雙工中繼系統(tǒng)因?yàn)槟軌蛱峁└鼜V的覆蓋范圍、更高的系統(tǒng)吞吐量以及更有效的頻譜效率,而受到廣泛關(guān)注。然而,全雙工中繼技術(shù)在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,由于通信雙方是同時(shí)、同頻的發(fā)送和接收消息,中繼站出現(xiàn)信號(hào)泄露造成了嚴(yán)重的環(huán)路自干擾問(wèn)題,并使系統(tǒng)性能大大降低。本文的目標(biāo)就是尋找消除全雙工中繼系統(tǒng)中的自干擾信號(hào)的有效方案,進(jìn)而提升系統(tǒng)的性能。本文首先在對(duì)現(xiàn)存的幾種空域自干擾消除方案作了簡(jiǎn)單的分類比較。然后對(duì)其中的迫零方案和最大化信噪比方案進(jìn)行重點(diǎn)研究,并指出迫零方案無(wú)法運(yùn)用于自干擾信道滿秩情況的缺點(diǎn)以其原因。隨后本文提出了一種新的空域自干擾消除方案,即基于最大化信噪比的迫零方案。其思路是以系統(tǒng)SINR為目標(biāo)函數(shù),中繼功率限制和自干擾迫零消除條件為約束條件,構(gòu)建最優(yōu)化問(wèn)題,并通過(guò)解最優(yōu)化問(wèn)題來(lái)獲得使系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化的最優(yōu)匹配濾波器的解。通過(guò)之后的仿真證明論了這一新方案大大提升了系統(tǒng)性能。基于雙向全雙工中繼系統(tǒng)的系統(tǒng)容量理論上是單向全雙工中繼系統(tǒng)的兩倍,但其也存在自干擾問(wèn)題,因而研究雙向全雙工中繼系統(tǒng)的自干擾抑制方案很有價(jià)值。所以本文在單向全雙工中繼系統(tǒng)的迫零法的基礎(chǔ)上,輔助采用控制終端功率來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向全雙工中繼系統(tǒng)的自干擾消除。最后通過(guò)仿真分析了采用此方案后的系統(tǒng)性能。
【關(guān)鍵詞】：全雙工中繼 空域自干擾消除 迫零 最大化信噪比 功率分配
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語(yǔ)注釋表8-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景10-13
• 1.1.1 無(wú)線通信的發(fā)展10-11
• 1.1.2 MIMO技術(shù)11-12
• 1.1.3 協(xié)作通信與無(wú)線協(xié)作中繼技術(shù)12-13
• 1.2 課題的研究意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 課題的研究意義13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 文章的研究工作與章節(jié)安排16-18
• 1.3.1 研究工作16
• 1.3.2 章節(jié)安排16-18
• 第二章 全雙工中繼系統(tǒng)與自干擾消除介紹18-35
• 2.1 全雙工通信18-20
• 2.2 中繼協(xié)議20
• 2.3 全雙工中繼系統(tǒng)與半雙工中繼系統(tǒng)比較20-24
• 2.3.1 系統(tǒng)模型比較21-22
• 2.3.2 系統(tǒng)性能比較22-24
• 2.4 全雙工中繼系統(tǒng)的自干擾消除分類24-34
• 2.4.1 天線消除25-28
• 2.4.2 射頻自干擾消除28-30
• 2.4.3 數(shù)字自干擾消除30-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 單向全雙工MIMO中繼系統(tǒng)的空域自干擾消除35-47
• 3.1 單向全雙工MIMO中繼系統(tǒng)模型35-38
• 3.1.1 信道模型35-36
• 3.1.2 信號(hào)模型36-38
• 3.2 迫零法38-41
• 3.2.1 迫零法抑制自干擾38-39
• 3.2.2 系統(tǒng)性能仿真39-41
• 3.3 最大化信噪比法41-45
• 3.3.1 中繼接收濾波器的設(shè)計(jì)42-43
• 3.3.2 中繼發(fā)射濾波器的設(shè)計(jì)43
• 3.3.3 系統(tǒng)性能仿真43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第四章 基于最大化性噪比的迫零自干擾消除方案47-57
• 4.1 系統(tǒng)模型47-49
• 4.2 接收/發(fā)射濾波器的設(shè)計(jì)49-52
• 4.2.1 接收迫零49-51
• 4.2.2 發(fā)射迫零51-52
• 4.3 系統(tǒng)性能仿真52-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 雙向全雙工中繼系統(tǒng)的自干擾消除方案57-66
• 5.1 雙向全雙工中繼系統(tǒng)模型57-59
• 5.1.1 信道模型57-58
• 5.1.2 信號(hào)模型58-59
• 5.2 構(gòu)建并求解最優(yōu)化問(wèn)題59-62
• 5.3 系統(tǒng)性能仿真分析62-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66-67
• 6.2 未來(lái)展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 附錄1 程序清單71-73
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文73-74
• 致謝74

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6 石t，

本文編號(hào)：721388