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VLST-OFDM无线通信系统中检测等问题的研究

2020-11-23阅读(837)

VLST-OFDM无线通信系统中检测等问题的研究

论文摘要

多入多出（MIMO）技术和正交频分复用技术（OFDM）作为提高数据传输速率的重要手段得到人们越来越多的关注，已经被认为是新一代无线宽带通信系统的革命技术。本文主要对MIMO中的VLST技术和OFDM技术做了研究，主要工作如下： 首先介绍了MIMO信道容量和MIMO空时信号处理技术，分析了移动无线信道的传播特性，实现了频率选择性多径衰落MIMO信道建模。 对垂直分层空时码（VLST）检测方法尤其是VLST迭代检测方法作了研究，提出一种低复杂度的迭代检测算法——准最大后验概率（QMAP）检测算法。QMAP算法利用VLST系统的QR分解--干扰删除结构，递推的计算后验概率。在树图搜索时仅保留对输出贡献大的路径。这使得算法保持较高的性能，又有较低的复杂度。针对QMAP算法在高阶QAM调制的情况下复杂度仍然很高的缺点，提出多级映射QMAP算法，使复杂度进一步降低。 载波干涉OFDM（CI／OFDM）发送符号调制到所有的OFDM子载波并通过CI扩展码加以区分，从而在不损失吞吐量的情况下获得频率分集。本文实现了一种CI／OFDM与VLST结构相结合的VLST-CI／OFDM系统，并推导出该系统的MMSE检测算法。VLST-CI／OFDM系统既可以获得VLST结构的复用增益，也可以获得CI／OFDM特有的频率分集增益，性能优于普通的VLST-OFDM系统。而VLST-CI／OFDM系统的PAPR性能也优于VLS-OFDM系统 对小波包分多址（WPDMA）系统的过饱和多址进行研究。给出了两种过饱和WPDMA系统：最小尺度过饱和WPDMA系统和正交过饱和WPDMA系统。由于小波包具有非常整齐的树型结构，将针对树型结构的低复杂度的最优检测算法作为两种过饱和小波包分多址系统的多用户检测方法。根据正交过饱和WPDMA系统中多址干扰的特点，给出分组排序串行干扰删除多用户检测方法。过饱和小波包分多址系统可以提供比正交多址系统更高的容量，而性能损失可以接受。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 MIMO研究现状
  • 1.2 OFDM研究现状
  • 1.3 论文的内容及主要工作
  • 1.4 本章参考文献
  • 第二章 MIMO信道建模与 MIMO技术概述
  • 2.1 移动无线信道的传播特性
  • 2.1.1 移动无线信道的大尺度衰落
  • 2.1.2 移动无线信道的小尺度衰落
  • 2.1.3 移动无线信道的扩展特性及其参数
  • 2.2 单发单收信道建模
  • 2.2.1 平坦瑞利衰落模型
  • 2.2.2 频率选择性瑞利衰落信道仿真
  • 2.3 MIMO信道建模
  • 2.4 MIMO信道容量
  • 2.5 MIMO空时信号处理技术
  • 2.5 本章小结
  • 2.6 本章参考文献
  • 第三章 VLST信号检测与迭代接收机性能分析
  • 3.1 VLST接收信号模型
  • 3.2 VLST迭代接收机的基本原理
  • 3.3 VLST检测方法
  • 3.3.1 最大似然检测
  • 3.3.2 ZF接收机
  • 3.3.3 MMSE空时接收机
  • 3.3.4 MMSE-VBLAST接收机
  • 3.3.5 MMSE+MF ISIC迭代接收机
  • 3.3.6 序列蒙特卡洛检测器
  • 3.3.7 球译码检测器
  • 3.4 QMAP检测方法
  • 3.4.1 输出硬判决的QMAP检测器
  • 3.4.2 QMAP迭代接收机
  • 3.5 多级搜索 QMAP检测方法
  • 3.6 VLST系统仿真结构与仿真结果
  • 3.6.1 无编码 VLST系统仿真结构与仿真结果
  • 3.6.2 编码 VLST-OFDM系统仿真结构与仿真结果
  • 3.6.3 各种检测方法仿真结果分析
  • 3.7 本章小结
  • 3.8 附录
  • 附录3A: QR分解干扰删除结构
  • 附录3B: 部分矢量后验概率递推公式
  • 附录3C: QMAP检测方法流程图
  • 附录3D: Cost207信道模型
  • 3.9 本章参考文献
  • 第四章 VLST- CI/OFDM系统
  • 4.1 有关的OFDM基本原理
  • 4.1.1 OFDM的收发结构
  • 4.1.2 OFDM的优缺点
  • 4.2 CI/OFDM系统及其PAPR
  • 4.2.1 CI/OFDM的扩展码
  • 4.2.2 CI/OFDM发射机
  • 4.2.3 CI/OFDM接收机
  • 4.2.4 CI/OFDM的PAPR
  • 4.3 VLST-CI/OFDM系统
  • 4.3.1 VLST-CI/OFDM发射机
  • 4.3.2 VLST-CI/OFDM接收机
  • 4.4 VLST-CI/OFDM系统仿真
  • 4.5 本章小结
  • 4.6 附录
  • 附录4A: VLST-CI/OFDM系统MMSE检测算法
  • 4.7 本章参考文献
  • 第五章 过饱和小波包分多址系统
  • 5.1 小波分析及多分辨率分析
  • 5.1.1 小波分析
  • 5.1.2 多分辨率分析
  • 5.2 小波包分多址系统
  • 5.2.1 小波包分多址
  • 5.2.2 小波包分多址优点
  • 5.2.2 过饱和小波包分多址
  • 5.3 最小尺度过饱和小波包分多址系统及其多用户检测方法
  • 5.3.1 最小尺度过饱和小波包分多址系统
  • 5.3.2 最小尺度过饱和小波包分多址系统的多用户检测
  • 5.4 正交过饱和小波包分多址系统
  • 5.4.1 正交过饱和小波包分多址系统
  • 5.4.2 分组排序串行干扰删除多用户检测
  • 5.5 仿真结果
  • 5.5.1 WPDMA及过饱和 WPDMA系统性能比较
  • 5.5.2 过饱和 WPDMA系统检测算法的复杂度
  • 5.6 本章小结
  • 5.7 本章参考文献
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 未来的研究方向
  • 攻读博士学位期间发表、已投论文，申请专利
  • 致谢

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