下一代無線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究——OFDM信道估計(jì)技術(shù)和認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)預(yù)編碼設(shè)計(jì).pdf

1、隨著移動(dòng)通信、Internet和多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展，人們對(duì)無線通信容量的需求在迅猛增長。然而，可利用的無線頻譜是有限的，如果不能夠提高頻譜的利用率，人們無線通信日益提高的需求就不可能得到滿足。為了解決頻譜資源匱乏的問題，人們一直在努力探索充分利用無線頻譜資源的各種技術(shù)，可以說，無線通信的發(fā)展史就是解決頻譜有效利用的歷史。為了滿足下一代無線通信網(wǎng)絡(luò)高速率，高帶寬，高頻譜利用率的目標(biāo)，正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency D

2、ivision Multiplexing，OFDM)技術(shù)，多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技術(shù)和認(rèn)知無線電(Cognitive Radio，CR)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)相繼被提出并成為了未來無線通信系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。
　　本文以下一代無線通信中具有廣泛應(yīng)用前景的OFDM技術(shù)，MIMO技術(shù)和認(rèn)知無線電技術(shù)等為基礎(chǔ)，重點(diǎn)研究了快速時(shí)變信道下 OFDM傳輸系統(tǒng)的信道估計(jì)技術(shù)和功率分配技術(shù)，MI

3、MO信道模型下認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的預(yù)編碼優(yōu)化技術(shù)和干擾對(duì)齊技術(shù)，提出了新的算法或優(yōu)化改進(jìn)算法，并取得了一定的研究進(jìn)展。
　　本論文主要的研究工作及創(chuàng)新簡單介紹如下：
　　(1)針對(duì)快速時(shí)變信道下 OFDM傳輸系統(tǒng)提出了一種新的基于信道參數(shù)估計(jì)(Channel Parameter Based，CPB)的信道估計(jì)算法，并使用所提出的信道估計(jì)算法提出了基于最小均方誤差(Minimum Mean Square Error，MMSE)和基于最大

4、容量的優(yōu)化功率分配方案。與現(xiàn)有算法對(duì)比，所提出的信道估計(jì)算法具有更優(yōu)的估計(jì)性能和更低的復(fù)雜度，而所推導(dǎo)的優(yōu)化功率分配方案在仿真中也達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，從而證明了所提算法的正確性和有效性，對(duì)信道估計(jì)算法的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用研究具有重要的意義。
　　(2)針對(duì)具有通用接收機(jī)的單用戶 MIMO認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型，研究了現(xiàn)有文獻(xiàn)空間對(duì)齊方案的不足，提出了一種優(yōu)化的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)預(yù)編碼方案和對(duì)應(yīng)的空間對(duì)齊方案。所提出的優(yōu)化預(yù)編碼設(shè)計(jì)方案能夠在保證一層授權(quán)網(wǎng)絡(luò)

5、滿足其服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)最大化二層網(wǎng)絡(luò)的信道容量，提高了二層網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率。
　　(3)針對(duì)基于 MIMO范德蒙德子空間頻分復(fù)用(Vandermonde-subspace Frequency Divesion Multiplexing，VFDM)的多用戶兩層認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，提出了一種優(yōu)化的二層網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)預(yù)編碼方案。與傳統(tǒng)的未優(yōu)化層內(nèi)預(yù)編碼方案相比較，本文所提出的優(yōu)化編碼方案能夠使二層網(wǎng)絡(luò)獲得更大的信道容量，顯著地增加了二層網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，提高