基于Mojette变换的MIMO系统信号传输的研究

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在数字移动通信系统中,信号传输的环境有时是非常恶劣的。传输过程中,除了受到信道传输特性不理想和加性噪声的影响外,还同时存在信号衰落和多址干扰。由于移动台的位置不断变化,信道环境也随之变化,到达接收端的信号往往由一些经过散射、折射和反射的多径分量组成,而且具有时变性和随机性,这种多径衰落效应会造成时间较长的突发错误,以致严重影响通信质量。 现时的系统采用TCP协议来控制丢失数据包的重传,但重传机制会引起延时问题,对于某些时延敏感的应用就显得不合适,而且重传还会造成网络拥塞。解决该问题的有效方法就是采用多重描述编码,它可以对同一信源以不同形式产生不同的描述,因此,丢失部分的描述并不要紧,从任意描述的集合便可估计出信源。所以,多重描述编码可以有效提高网络的健壮性,而不需要重传。 Mojette变换是一种新型的多重描述编码,它可以对输入几何缓冲器的信源产生由不同角度定义的投影,变换的操作只涉及到加减法,复杂度低,各个投影参与重建时地位平等,只要接收到足够数目的投影就可以解码。Mojette变换还可以控制对信源的保护水平,也就是重建信源所需要的最少的投影数目。因此,Mojette变换所产生的投影可以用于多重描述编码,在不同的信道上同时传输。 MIMO系统是无线网络最新的天线处理技术,它通过在发送端和接收端安置多个天线提供了空间中多个传输信道,并且多个天线发送的信号都在同一频带上同时传输,提高了频谱效率,它还能将多径传输中的随机衰落、多径延迟等不利因素用来提高传输速率。因此它成为未来宽带无线网络的核心技术。 鉴于MIMO系统的多径传输环境非常适合应用多重描述编码,于是本文提出了将Mojette变换产生的投影应用在MIMO系统中的传输编码方案,提高了网络的健壮性。针对信源不同部分具有的不同重要性,Moljette变换可以给予不同的保护水平,作为非平等错误保护编码,并据此提出了基于Mojette变换的冗余优化分配算法,动态调整信道编码的冗余度,从而提高传输系统的整体性能。 通过MATLAB软件模拟基于Mojette变换的MIM0系统信号传输,对本文提出的四种传输方案作了仿真,MIMO系统也采用了预编码模式和V-BLAST检测算法两种不同处理方法,通过调整发射功率及信道加性高斯白噪声,得到不同的仿真结果,与本文理论推导一致,同时也验证了传输方案的可行性。
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