基于連續(xù)相位調制的協(xié)同分集系統(tǒng)的容量分析.pdf

1、連續(xù)相位調制(CPM)由于其相位連續(xù)和恒包絡的特性，可以使用低成本的非線性功率放大器，且在放大器處產生的能量消耗小，從而解決協(xié)同分集系統(tǒng)中移動終端的成本和能量受限問題，因而具有很大的實用價值。
　　本文針對應用 CPM的協(xié)同通信系統(tǒng)，研究了可表征系統(tǒng)容量下界的對稱信息率，以最大化系統(tǒng)遍歷容量為目標，分析了系統(tǒng)的最優(yōu)功率分配問題。此外，本文還研究了信噪比(SNR)估計誤差和信道估計誤差對系統(tǒng)容量的影響。基于分析結果，作者提出了一種新

2、穎、穩(wěn)健的迭代SNR估計算法。
　　首先，理論分析和推導了協(xié)同CPM系統(tǒng)采用BCJR算法解調時的系統(tǒng)容量，并給出了數(shù)值計算和仿真結果，理論分析和仿真結果證明，協(xié)同 CPM系統(tǒng)與單入單出(SISO) CPM系統(tǒng)相比，能獲得更大的容量和更低的中斷概率。
　　其次，以遍歷容量最大化為目標，對系統(tǒng)的最優(yōu)功率分配問題進行了研究，通過理論推導和分析，得到了系統(tǒng)的最優(yōu)功率分配方案。當源節(jié)點到中繼節(jié)點距離較小時，功率分配對系統(tǒng)容量影響較小；

3、當源節(jié)點到中繼節(jié)點距離較大時，源節(jié)點需要的功率較大，中繼節(jié)點需要的功率較小。最優(yōu)功率分配系統(tǒng)與等功率分配系統(tǒng)相比，能獲得更大的系統(tǒng)容量。
　　然后，分析了SNR估計誤差和信道估計誤差對協(xié)同CPM系統(tǒng)容量的影響。理論分析和仿真結果證明，系統(tǒng)BER性能對SNR估計誤差不敏感，系統(tǒng)容量對SNR估計誤差較敏感；存在SNR估計誤差的情況下，系統(tǒng)容量隨SNR的增大收斂到最大值。隨SNR增加，信道估計誤差成為系統(tǒng)BER的主要影響因子，信道估計誤

4、差帶來的BER性能損失更加明顯；且存在信道估計誤差的情況下，系統(tǒng)容量無法隨SNR的增大達到最大值。
　　最后，在協(xié)同CPM系統(tǒng)中提出了一種基于Rimoldi分解的SNR迭代估計算法。基于Rimoldi分解模型將CPM信號分解為連續(xù)相位編碼器和無記憶調制器兩個部分，進行迭代SNR估計，以此獲得更準確的SNR進而獲得性能增益。理論分析和仿真證明，迭代更新SNR估計的系統(tǒng)與無迭代更新SNR的系統(tǒng)相比，在誤碼率10-2處性能有5dB的增益