無線通信網(wǎng)中協(xié)作分集技術(shù)和協(xié)議的設(shè)計與仿真.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會對無線通信需求的擴(kuò)大，人們不斷追求更高質(zhì)量的無線傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量。但無線通信中信號傳輸?shù)亩嘟?jīng)衰落效應(yīng)始終是困擾無線傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量提高的最大問題，因此，人們采用了多種抗多經(jīng)衰落的技術(shù)。這些技術(shù)包括分集、自適應(yīng)均衡、擴(kuò)頻通信、交織以及糾錯編碼技術(shù)等，其中分集是抵抗多經(jīng)衰落最主要且行之有效的技術(shù)之一，它的發(fā)展經(jīng)歷了從最初的時間分集，頻率分集，編碼分集，到最近的空間分集的過程。尤其是空間分集，由于不需要占用額外的時間和頻帶資源

2、，并且可以和其他信號處理方式相結(jié)合，因此得到了廣泛的關(guān)注。其中最典型的就是多入多出(Multiple Input-Multiple Output，MIMO)技術(shù)，它能夠?qū)鹘y(tǒng)通信系統(tǒng)中存在的多徑因素變成對用戶通信性能有利的因素，在抗多徑衰落，提高通信鏈路的通信速率和質(zhì)量方面有著明顯的優(yōu)勢，它的空域發(fā)射分集技術(shù)已經(jīng)成為3GPP的WCDMA標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于移動終端物理條件的制約，如終端的體積，功耗，多天線的位置設(shè)置等，限制了空

3、間分集技術(shù)的應(yīng)用。由此人們從中繼信道得到啟發(fā)，由Sendonaris提出了協(xié)作分集的概念。 本文首先對移動通信系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛的分集技術(shù)作了詳細(xì)的介紹。并重點(diǎn)介紹了本課題主要相關(guān)的分集技術(shù)：并對分集與非分集方式所得到的效果改善和衡量指標(biāo)進(jìn)行了介紹。 其次，本文提出了協(xié)作分集的概念。協(xié)作分集這種新的空域分集技術(shù)是為了解決蜂窩移動通信系統(tǒng)中傳統(tǒng)空域分集技術(shù)在移動終端的多天線設(shè)置制約而生的。與傳統(tǒng)的空域多輸入多輸出(MIMO

4、)系統(tǒng)相比，協(xié)作分集使得在多用戶環(huán)境下，具有單天線的多個終端可以共享彼此的天線，以形成一個虛擬的多天線結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)空域分集。 本文討論了協(xié)作分集已取得的進(jìn)展和性能改善，同時介紹了協(xié)作分集的三種常用方法：放大－中繼法、解碼－中繼法、編碼協(xié)作法，然后對放大－中繼和編碼協(xié)作方案進(jìn)行了簡要說明。最后，本文討論了基于上述三種方法的協(xié)作分集模型分析；同時設(shè)計了它的各個部分子模塊，包括卷積編碼和Vitcrbi軟譯碼、分集接收、幾種信道模型、最大