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研究生繇蚪研究生躲恤缸训年幻月硼训和月够日学位论文使用授权声明或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。
摘要У男问嚼幢硎荆渲衟表示信噪比。而我们在采用线性星座预编码的协作中继是由多个物理位置独立的充当中继角色的用户节点协助信源用户传输信息的新型无线通信模式。它利用了虚拟的概念,可以通过多个用户间的有效协同获取额外的空间分集,尤其适用于小型化无线终端,可以有效的解决它们无法配备多个天线的缺点。此外,协作通信还具备提高系统容量和频谱效率、扩大通信覆盖等一系列重要优点。另一方面,在高速数据传输的宽带通信系统中,作为关键技术的,可以有效的对抗频率选择性衰落,具有低实现复杂度以及带宽资源分配灵活等优点,在当前以及将来的移动通信系统中有着广泛的应用。将协作中继与将结合,可以同时获取两者的优点,具有重要的应用前景,但也带来许多与窄带协作通信截然不同的技术问题。于是,如何在系统中有效的使用协作中继技术,使两者的结合发挥最大的功效,便成为很有研究价值的问题。为此,本文将研究其中几个关键问题,主要包括:信道估计与训练设计、对抗多个载波频偏木饧际酢⒖泶肪诚滦鱋姆旨阅堋⒌透丛佣鹊闹屑萄≡方法以及利用信道状态信息蠢〉牟ㄊ尚取1疚闹饕9毕卓晒槟扇缦拢首先,研究了放大转发模式下多中继频率选择性信道的信道估计问题和相应的训练设计方案。通过在中继节点使用循环卷积滤波Vち诵诺揽杀媸叮诖嘶∩推导了约把盗沸蛄械拇巫钣派杓品桨福敝っ髁烁梅桨甘撬嫘旁吹街屑塘绰信噪比增大渐进最优的。为进一步提升估计性能,推导了信源与中继间功率分配的闭合表达式。仿真结果表明所提出方案的估计精度高,与未经优化的训练方案相比,能大幅度提升系统性能。其次,基于使用正交空时编码的协作系统,研究了多个嬖谑保钥信号问干扰的均衡技术。考虑到不同跫露跃馄餍枨蟮牟钜欤紫壬杓屏艘种快速实现迫零均衡的迭代算法,由于主要步骤可通过疘瓿桑浼扑愀丛佣非常低,适用于载波频偏差较小,也即干扰较弱的场合。其次,通过先以串行的方式做信道间干扰消除,再将所得结果在所有信号间进行并行干扰消除,得到了一种较大时可以有效对抗严重干扰的均衡方法,相比一些现有方法,可以大幅提升较大场合下的误码性能。该方法设计时实现了均衡所需矩阵求逆的递推计算,从而有效节省了计算量,保证了该方法的实用性。随后,深入研究了固定增益放大转发瓵模式下协作的分集性能。,全面研究了宽带信道条件下—可获得的分集性能及其与预编码分博郝畚基十的宽带协作中继系统关键技术研究
只要选取軱就能获得形如甃的最优∪≤三则只能获得。的效果;如果虼耸笨纱锏淖钣臘为雩,选取猯则可以确保获得该关键词:协作分集,放大转发中继,译码转发中继,,频率选择性衰落,空时和,定义,3啥圆畲砀怕的理论分析结果表明:若≠,组长度涞墓叵怠<偕栊旁吹街屑桃约爸屑痰侥勘晷诺郎系目煞直媛肪妒直鹞[阅堋M保莘植际娇掌德低秤氲ブ屑淘け嗦胂低砅性能间的联系,以上单中继崧劭梢苑奖愕耐乒愕蕉嘀屑绦鱋低持小然后,为了克服多中继协作获取分集时的高复杂度缺陷,研究了译码转发模式下基于预编码的中继选择策略。提出了两种不同的方案,一种要求每一个预编码块都指定一个中继进行转发,另一种则由一个中继转发所有的预编码块。通过分组差错概率分析,给出了两种方案下各自的中继选取准则。进一步的理论分析表明,在给出的准则下,两者都能达到全部的协作与频率分集效果。仿真结果说明了相比方案,前者能在大大降低编译码复杂度的同时提供非常相近的性能,后者会有部分性能损失,但实现更加简单,通信开销更小。此外,为进一步降低译码复杂度,提出了一种改进的球形译码算法。通过使处于搜索结构底部的节点快速扩张,使得该算法拥有明显低于传统方法的计算复杂度,且仅有很小的性能损失。最后,研究了利用完整男鱋ㄊ尚渭际酰靡蕴岣弑栈诽跫碌系统性能。基于中继独立功率约束,以最大化容量和为目标,推导了单独中继以及与信源功率分配联合后的优化算法。使用拉格朗同对偶原理,从对偶域上证明了两个问题都可通过迭代计算一系列可用线搜索算法求解的一维优化子问题来完成,并保证收敛于对偶最优解。因此两种算法都具有较低的复杂度。上述算法随着子载波数增大是渐进最优的,同时证明了当子载波数目较小时,也能至少保证得到满足原始约束的可行次优解。此外,由最优权值