單載波塊傳輸系統(tǒng)多天線技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會(huì)的高速發(fā)展，人們對(duì)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和傳輸速率的要求越來越高。如何克服無線信道的多徑時(shí)延擴(kuò)展是寬帶無線通信技術(shù)面臨的重要挑戰(zhàn)。單載波頻域均衡是一種有效對(duì)抗多徑衰落信道影響的技術(shù)，并且可以克服正交頻分復(fù)用系統(tǒng)峰均功率比高的缺陷，因此適合作為功率受限設(shè)備的發(fā)送方案。當(dāng)發(fā)射端部署多根天線時(shí)，多天線單載波頻域均衡系統(tǒng)能進(jìn)一步提升傳輸鏈路的可靠性?；谥鄙龣C(jī)與地面通信、飛機(jī)和衛(wèi)星與地面通信等應(yīng)用場(chǎng)景的巨大應(yīng)用空間，單載波頻域均衡和多天線技術(shù)

2、相結(jié)合是空地通信場(chǎng)景下一個(gè)很具有競(jìng)爭力的方案。
　　本文首先介紹了無線信道對(duì)數(shù)字信號(hào)帶來的影響和對(duì)無線通信系統(tǒng)的干擾，指出寬帶無線信道的時(shí)間和頻率雙選擇性。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)在空地通信場(chǎng)景下的單載波頻域均衡系統(tǒng)對(duì)仿真用到的SUI-3信道模型進(jìn)行了分析。
　　然后介紹了多天線分集技術(shù)和空時(shí)編碼技術(shù)，從Alamouti方案出發(fā)介紹了空時(shí)分組碼的編譯碼結(jié)構(gòu)，并對(duì)不同信道條件下不同天線數(shù)的空時(shí)分組碼進(jìn)行了仿真得到其性能對(duì)比曲線，證明了

3、以空時(shí)分組碼為代表的多天線技術(shù)在瑞利信道條件下能夠有效的提升系統(tǒng)性能，為后文將空時(shí)分組碼與單載波頻域均衡結(jié)合應(yīng)用于頻率選擇性信道奠定了基礎(chǔ)。
　　在建立了單載波頻域均衡系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)信道頻域均衡算法進(jìn)行了研究和仿真，包括頻域線性均衡ZF算法和MMSE算法，混合判決反饋均衡(HDFE)算法，噪聲預(yù)測(cè)判決反饋均衡(HDFE-NP)算法和殘留碼間干擾消除均衡(MMSE-RISIC)算法，仿真結(jié)果表明MMSE算法考慮了噪聲的影響，避免了

4、迫零均衡的缺陷，誤碼率性能優(yōu)于ZF均衡。然后對(duì)非線性均衡算法性能進(jìn)行了比較和分析，非線性均衡算法在誤碼性能上優(yōu)于線性均衡算法，特別是在高信噪比情況下，非線性均衡對(duì)系統(tǒng)的性能有較大的改善，在非線性均衡算法中，HDFE-NP算法更具靈活性適合應(yīng)用，在相同性能條件下，HDFE-NP算法的計(jì)算復(fù)雜度更低。特別還針對(duì)在空地通信場(chǎng)景中存在較大的多普勒頻移的特點(diǎn)對(duì)多種均衡算法進(jìn)行了仿真對(duì)比。
　　然后，對(duì)SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的系統(tǒng)模型

5、進(jìn)行了簡單對(duì)比，分析了其相似和不同之處，對(duì)SC-FDE系統(tǒng)的基本原理進(jìn)行了闡述，設(shè)計(jì)出了單載波頻域均衡系統(tǒng)與空時(shí)編碼多天線技術(shù)相結(jié)合的方案，通過仿真證明了多天線單載波頻域均衡方案相比單天線單載波頻域均衡方案顯著提高了系統(tǒng)的性能，能夠更好的應(yīng)對(duì)直升機(jī)與地面通信、衛(wèi)星與地面通信等空地通信場(chǎng)景中存在的頻率選擇性信道、多普勒衰落和相位噪聲等問題。并且通過將多天線單載波頻域均衡系統(tǒng)方案與多天線正交頻分復(fù)用方案仿真對(duì)比，再次證明以空時(shí)分組碼為代表的