無(wú)線通信系統(tǒng)中的多維星座映射調(diào)制方法研究.pdf

1、在無(wú)線通信系統(tǒng)中，分集技術(shù)是一種對(duì)抗信道衰落的有效手段。當(dāng)接收機(jī)可以取得一份信息的不同副本時(shí)，它就能夠?qū)⑦@些副本進(jìn)行合并，增加接收信號(hào)的信噪比以改進(jìn)系統(tǒng)的性能。進(jìn)一步而言，如果每一份副本經(jīng)歷了互相獨(dú)立的衰落時(shí)，分集度將得到增加。 時(shí)間、頻率和空間分集是三種已經(jīng)得到廣泛研究的分集技術(shù)，但是在使用這些分集技術(shù)時(shí)，系統(tǒng)需要支出額外的功率或帶寬。在單天線系統(tǒng)中，信號(hào)空間分集(signal space diversity，SSD)是一種可

2、供選擇的方案，它可以提供分集增益。SSD與上述三種分集形式完全不同，它的分集增益是來(lái)自系統(tǒng)的調(diào)制部分，它不需要額外的資源，但是接收機(jī)的復(fù)雜度是阻礙它的應(yīng)用的主要因素。隨著各種針對(duì)SSD的譯碼方法的提出，SSD將被廣泛應(yīng)用于各種通信系統(tǒng)中，因此對(duì)SSD的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)研究成為一項(xiàng)非常有意義的工作。 雖然SSD的理論基礎(chǔ)工作已經(jīng)基本得到解決，但是SSD的應(yīng)用還未受到充分的重視，特別是SSD在MIMO和OFDM這兩種下一代無(wú)線通信系統(tǒng)核

3、心技術(shù)方面的應(yīng)用的研究還不太深入。本文擬在上述方面，對(duì)SSD展開(kāi)研究工作： 本文對(duì)已有的SSD的基礎(chǔ)理論研究成果做了詳細(xì)的總結(jié)，從格與代數(shù)數(shù)論的角度解釋了旋轉(zhuǎn)矩陣的構(gòu)造形式。研究了SSD在PSK調(diào)制方式下的適用性，通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)解釋了采用PSK調(diào)制方式時(shí)，SSD會(huì)導(dǎo)致零信號(hào)這一問(wèn)題產(chǎn)生的原因。 本文采用一種較為新穎的方式將SSD在SISO系統(tǒng)下的應(yīng)用擴(kuò)展到了SSD在MIMO系統(tǒng)下的應(yīng)用。雖然，在這方面已有一些研究成果

4、，但是已有系統(tǒng)的復(fù)雜度過(guò)高或系統(tǒng)的性能不太理想。本文所提出的方法較為簡(jiǎn)單，并通過(guò)仿真表明在幾乎不損失原有SISO系統(tǒng)性能的情況下這種新方法將原有系統(tǒng)的傳輸速率增加了N倍，N為MIMO系統(tǒng)的發(fā)送和接收天線數(shù)。 本文對(duì)預(yù)編碼OFDM和矢量OFDM這兩種特殊的OFDM系統(tǒng)做了簡(jiǎn)單介紹。對(duì)于這兩種OFDM系統(tǒng)，已存在很多研究成果，本文在這些研究成果的基礎(chǔ)上對(duì)VOFDM進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的VOFDM(OVOFDM)，使得VOFDM在信道

5、存在頻譜零點(diǎn)時(shí)的系統(tǒng)性能得到進(jìn)一步改善。仿真結(jié)果表明，在某些存在頻譜零點(diǎn)的信道下，BER=10-2時(shí)，OVOFDM為VOFDM分別帶來(lái)了大于4dB和3dB的增益。 本文基于克服信道中頻譜零點(diǎn)對(duì)OFDM系統(tǒng)產(chǎn)生的影響這一問(wèn)題，將SSD應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)，得到SSD-OFDM系統(tǒng)。通過(guò)將子載波進(jìn)行分組，解決了在OFDM的子載波數(shù)較大時(shí)，SSD旋轉(zhuǎn)矩陣維數(shù)隨之增加，接收端譯碼復(fù)雜度增加，而導(dǎo)致SSD無(wú)法適用于OFDM的問(wèn)題。通過(guò)系統(tǒng)性