文档介绍：协作分集技术的研究
Research on Cooperative Diversity System
作者姓名:
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指导教师:
学位类别:在职攻读工程硕士
答辩日期:2009年12月14日
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硕士学位论文原创性声明

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日期: 年月日
内容提要
随着现代社会对无线通信的需求增加,人们对通信质量要求越来越高,在无线通信中信号传输的多径衰落效应是影响传输速率和服务质量的重要瓶颈;因此在无线信道中,为了克服多径衰落对无线通信速率和通信质量的限制影响,经过研究表明分集技术是行之有效的方法,是对抗衰落的有效措施;然而,在实际中,移动终端对体积、质量和功耗的要求非常苛刻,所以难于实现多天线技术。于是,一种新的分集技术——协作分集技术应运而生;鉴于其不需要牺牲时间和带宽就能获得性能增益,使得协作分集技术受到特别的关注。
本文首先在深刻理解无线信道特性的基础上研究了各种分集合并技术,研究了协作分集原理和系统模型,其主要思想是:移动终端之间分享使用彼此的天线,构成的虚拟天线阵列来实现与传统多输入多输出技术相同的效果,并指出当前存在的相关问题。结合协作分集中的两个信号处理技术——放大中继和解码中继,主要对解码中继方案和无协作状态方案进行了Matlab仿真;仿真结果表明在相同信噪比时解码中继方案比无协作状态方案的误码率低3个数量级左右,而误码率随着信噪比的增大也明显降低,使协作分集的优越性能得以充分体现。最后针对实例分析--协作分集在蜂窝网切换中的应用,在该方案中,可大大提高系统因资源重新分配而产生的切换效率,节省切换所需的时频资源,克服了硬切换过程中系统资源利用率高但是掉话率高以及软切换过程中掉话率低但系统资源利用率低的缺点。在一定程度上解决了系统资源和性能指标之间的矛盾。
因此,本论文基于协作分集技术,并且以协作分集技术作为研究对象,对基于协作分集的编码调制技术及其系统仿真作以重点研究。同时,在具体应用层面针对协作分集在蜂窝网切换中的应用展开系统、深入的探究。
关键词:
无线信道,协作分集,编码协作,蜂窝切换
目录
第1章绪论 1
无线通信的发展和研究背景 1
多天线无线通信系统的提出与发展 2
协作分集技术国内外发展现状和前景 3
论文主要工作 5
论文结构 5
小结 5
第2章移动通信无线信道及特性参数 6
多径衰落的产生 7
描述多径信道的主要参数 7
时延扩展 7
相关带宽 7
多普勒频移 8
相关时间 8
多径衰落的分类 9
平坦衰落和频率选择性衰落 9
快衰落和慢衰落 10
小结 10
第3章分集及协作分集技术 11
分集技术的原理及分类 11
空间分集 11
频率分集 12
时间分集 13
极化分集和角度分集 13
合并技术 14
选择式合并 14
等增益合并 15
最大比值合并 16
协作分集技术 16
协作分集的概念 16
协作分集的系统模型 18
协作分集存在的问题 18
小结 19
第4章基于协作分集的编码调制技术 20
实现协作的信号处理方法 20
放大-中继法(Amplify and forward) 20
解码-中继法(Decode and forward) 20
协作系统中关键编码调制技术 22
卷积码概要 22
维特比译码子模块 26
循环冗余校验码(CRC)子模块 29
调制子模块 30
小结 31
第5章协作分集仿真实现及性能分析 32
协作分集仿真模型 32
仿真结果的性能分析 33
小结 36
第6章协作分集在蜂窝网切