文档介绍：东南大学
博士学位论文
新一代移动通信系统MIMO关键技术研究
姓名:孙欢
申请学位级别:博士
专业:通信与信息系统
指导教师:尤肖虎
20090117
要摘在低持校饕Q芯苛嘶赥/—和容量,提出了基于子空间分解的多输入多输出甀.,尴咄ㄐ畔低呈侵在无线通信系统中,发射端和接收端配置多个天线单元进行数据的发射和接收。无线通信系统的优点是在保持单输入单输出狪尴咄ㄐ畔低匙试时、频、码槐涞奶跫拢胄碌南低匙试匆灰空间资源,使无线通信系统在不增加额外带宽和功率的条件下可以极大地提高系统信道容量并增强系统的可靠性传输。作为第四代移动通信系统的关键技术得到了广泛和深入的研究。本文研究的系统模型包括单用户系统狹、多用户系统.⒌ブ屑蘉低和多中继网络,等。的天线选择方案在两种场景下的系统性能。一种场景是理想反馈环境,即发射端已知信道瞬时信息;另一种场景是非理想反馈环境,发射端可获得具有一定时延的信道信息。论文首先分析了疢方案在理想反馈环境下系统的性能;其次。推导了疢方案在非理想反馈环境下反馈延时与系统性能的解析关系式。理论分析和数值仿真均表明了非理想反馈对疢系统的性能会造成很大的衰减。在有限用户数的场景下,—琌方案时暮腿萘俊NA私徊教岣正交线性波束成形圮桨福频剂在桨赶翸甅暮腿萘俊Mü砺鄯治龅贸隽薓甅低在有限用户数及高发射信噪比环境下,方案可取得最大的空分复用增益的,疢摘要
结论;在有限用户数及低发射信噪比环境,可取得比更大的空分复用增益;在有限用户数及中低发射信噪比环境下,扇〉米畲蟮目辗指用增益。数值仿真验证了在中低发射信噪比环境下,在上述三种方案中,可取得最好的系统性能。在低持校芯苛嘶谛诺佬畔⒌南咝灾屑谭桨傅纳杓啤J紫妊究了迫零瓼,屑谭桨讣捌湎低晨苫竦玫暮腿萘俊NA嘶竦酶的系统和容量,论文设计了基于最大和容量的最优线性中继方案,:蚙屑谭桨赶啾冉希琌桨覆唤隹梢韵嘤没数据问的干扰.,,而且还可以实现用户间信道的对齐和中继节点处的最优功率分配。数值仿真验证了方案的性能要优于中继方案及传统的线性中继方案鏏蚆。在低持校偕瓒喔鲋屑探诘阒湎嗷ザ懒ⅲ屑探诘阒涿有进行信息共享,论文研究了低持懈髦屑探诘慊谄淝跋蛐诺佬息和反向信道信息的三种线性中继方案猌甉狹的设计,—、.、—线性中继方案下系统的和容量,并得出了采用上述三种中继方案,低晨赏蔽6喽远懒⒔点对之间的通信提供服务,实现多用户数据干扰的抵消,获得多中继节点网络的宏分集增益和空分复用增益ǜ鹘诘愀从迷鲆婧投嘤没Ц从迷鲆。,因此低郴于—或桨傅南低承阅芤S庞赯方案。关键词:多输入多输出,多用户,天线选择,反馈延时,波束成形,空分多址接入,子空间分解,和容量,多用户干扰,多天线中继,块对角化东南大学博士学位论文Ⅱ
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图表索引、及中继方案容量比较魘簦⋯⋯、及中继方案容量比较鬺虬,Ⅳ,图,屑谭桨溉萘勘冉琈,⋯⋯⋯⋯图,屑谭桨溉萘勘冉琈,⋯⋯⋯⋯.图,萘坑胫屑探诘闶墓叵琈,图,琇屑谭桨负腿萘勘冉三,⋯⋯.图,琇屑谭桨负腿萘勘冉琈’图,琇屑谭桨负腿萘勘冉琈,Ⅶ低衬P汀璴中继系统模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯天线选择系统模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯天线选择系统工作流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一理想反馈条件下平均阅芊治觥理想反馈条件下平均容量中断概率分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯反馈延时条件下平均阅芊治觯反馈延时条件下平均容量中断概率分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.方案中用户端乃的累积分布函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图。方案中用户端乃的累积分布函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图桨钢杏没Ф四说睦刍植己图用户数为毕低澈腿萘啃阅鼙冉稀图用户数为毕低澈腿萘啃阅鼙冉稀屑滔低衬P汀中继系统等效模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯中继方案容量与节点天线数的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯、中继方案和容量比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯中继方案和容量、节点数及天线数关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.中继系统模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图表索弓
符号㈣,或向量哪V担范数Ⅳ‘护,.一,矩阵或矢量的共轭转置矩阵或矢量的转置标量的共轭矩阵的伪逆下标为‘氖噶向量耐臣破骄向量男讲钫矩阵男辛惺矩阵募矩阵腇范数矩阵奶卣髦矩阵趂行、第毫猩系脑K下标为‘歹的矩阵ノ徽罭零矩阵以矩阵,.”,为对角元的块对角矩阵第一类零阶贝塞尔函数毛,』,符号
缩略语第四代移动通信系统自适应调制和