分布式空頻編碼協(xié)同通信系統(tǒng)信道估計和符號檢測算法的研究.pdf

1、協(xié)同通信技術(shù)使工作在多用戶環(huán)境下的眾多單天線移動終端可以共享它們的天線和無線資源,并將分布在空間不同位置的、分別屬于不同移動終端的天線聯(lián)合起來,使之成為一個分布式的"虛擬"多天線發(fā)射陣列,從而實現(xiàn)了發(fā)射分集。分布式空頻編碼協(xié)同通信系統(tǒng)可以同時獲得協(xié)作和多徑的分集度,從而進一步提高了協(xié)同通信系統(tǒng)的傳輸性能,顯著地降低了系統(tǒng)服務(wù)中斷概率,因此受到了廣泛的關(guān)注。本文研究了適用于頻率選擇性衰落環(huán)境下的多中繼分布式空頻編碼協(xié)同通信系統(tǒng)的信道估計和

2、符號檢測算法。
　　 首先,本文研究了適用于分布式空頻編碼協(xié)同通信系統(tǒng)的最小二乘(LS)和低階近似的線性最小均方誤差(Lr-LMMSE)頻域信道估計算法,其中包括基于導(dǎo)頻轉(zhuǎn)發(fā)新時序和基于導(dǎo)頻頻分復(fù)用的估計算法。在這兩種算法中,協(xié)同通信系統(tǒng)的各中繼節(jié)點分別通過不同的時隙和不同的OFDM頻域子載波轉(zhuǎn)發(fā)源節(jié)點廣播發(fā)送的頻域?qū)ьl符號向量,從而避免了各中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的導(dǎo)頻符號在目的節(jié)點上的混疊干擾。仿真結(jié)果表明,這兩種信道估計算法均成功地分

3、辨出多中繼協(xié)同通信系統(tǒng)的所有頻域信道系數(shù),估計精度高,實現(xiàn)復(fù)雜度低,具有較高的實用價值。
　　 其次,我們針對分布式空頻編碼協(xié)同通信系統(tǒng),提出了兩種復(fù)雜度較低的頻域數(shù)據(jù)符號檢測算法,分別是分段最大似然迭代檢測算法和基于球形譯碼的多跳迭代頻域符號檢測算法。在分段ML迭代檢測算法中,目的節(jié)點將每一個分布式空頻編碼的頻域符號向量劃分成若干小段,分別對其進行最大似然迭代檢測。而基于球形譯碼的檢測算法則無須預(yù)先設(shè)定固定的球半徑,且無論信噪

4、比水平高低,均能獲得與傳統(tǒng)最大似然算法相同的最優(yōu)檢測性能。仿真結(jié)果表明,這兩種檢測算法收斂速度快,顯著降低了分布式空頻編碼協(xié)同通信系統(tǒng)檢測算法的復(fù)雜度。
　　 最后,我們提出了一種軟輸出的多跳返回式球形搜索頻域數(shù)據(jù)符號檢測算法,同時還將其與直接多跳式球形搜索軟輸出檢測算法以及窮舉式球形搜索軟輸出檢測算法進行了充分的分析比較。仿真結(jié)果表明,在系統(tǒng)采用LDPC信道編解碼作為前向糾錯碼的環(huán)境下,與硬輸出檢測算法相比,通過有效地提取和充