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

1、連續(xù)相位調(diào)制(CPM)由于其相位連續(xù)和恒包絡(luò)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(chǎn)生的能量消耗小，從而解決協(xié)同分集系統(tǒng)中移動(dòng)終端的成本和能量受限問題，因而具有很大的實(shí)用價(jià)值。
　　本文針對(duì)應(yīng)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(duì)稱信息率，以最大化系統(tǒng)遍歷容量為目標(biāo)，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(jì)誤差和信道估計(jì)誤差對(duì)系統(tǒng)容量的影響。基于分析結(jié)果，作者提出了一種新

2、穎、穩(wěn)健的迭代SNR估計(jì)算法。
　　首先，理論分析和推導(dǎo)了協(xié)同CPM系統(tǒng)采用BCJR算法解調(diào)時(shí)的系統(tǒng)容量，并給出了數(shù)值計(jì)算和仿真結(jié)果，理論分析和仿真結(jié)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(biāo)，對(duì)系統(tǒng)的最優(yōu)功率分配問題進(jìn)行了研究，通過理論推導(dǎo)和分析，得到了系統(tǒng)的最優(yōu)功率分配方案。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)到中繼節(jié)點(diǎn)距離較小時(shí)，功率分配對(duì)系統(tǒng)容量影響較??；

3、當(dāng)源節(jié)點(diǎn)到中繼節(jié)點(diǎn)距離較大時(shí)，源節(jié)點(diǎn)需要的功率較大，中繼節(jié)點(diǎn)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(jì)誤差和信道估計(jì)誤差對(duì)協(xié)同CPM系統(tǒng)容量的影響。理論分析和仿真結(jié)果證明，系統(tǒng)BER性能對(duì)SNR估計(jì)誤差不敏感，系統(tǒng)容量對(duì)SNR估計(jì)誤差較敏感；存在SNR估計(jì)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(jì)誤差成為系統(tǒng)BER的主要影響因子，信道估計(jì)誤

4、差帶來的BER性能損失更加明顯；且存在信道估計(jì)誤差的情況下，系統(tǒng)容量無法隨SNR的增大達(dá)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(jì)算法。基于Rimoldi分解模型將CPM信號(hào)分解為連續(xù)相位編碼器和無記憶調(diào)制器兩個(gè)部分，進(jìn)行迭代SNR估計(jì)，以此獲得更準(zhǔn)確的SNR進(jìn)而獲得性能增益。理論分析和仿真證明，迭代更新SNR估計(jì)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