【摘 要】
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随着移动通信技术不断发展,第五代移动通信系统（Fifth Generation Mobile Communication,5G）得到了大规模商用,其中波形调制技术和多址接入技术使得系统容量和频谱效率得到了大幅度提升。精确的信道状态信息（Channel State Information,CSI）是这些技术生效的前提。现有方法获取CSI的导频开销与天线数和用户数成正比,且导频复用会严重影响系统的性能
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随着移动通信技术不断发展,第五代移动通信系统（Fifth Generation Mobile Communication,5G）得到了大规模商用,其中波形调制技术和多址接入技术使得系统容量和频谱效率得到了大幅度提升。精确的信道状态信息（Channel State Information,CSI）是这些技术生效的前提。现有方法获取CSI的导频开销与天线数和用户数成正比,且导频复用会严重影响系统的性能。基于非正交的高效导频传输方式有利于系统在导频开销和性能间取得更优效果。本文在现有的多天线系统和多址系统基础上,研究更高频谱利用率的导频传输方案。对非正交的导频放置方式及系统收发端结构和检测算法进行了研究探索,结合各系统的特点进行设计,平衡考虑系统频谱效率和传输性能。第一章介绍了导频及信道估计方法的研究现状,对多天线系统现有的导频放置方式和信道估计方法进行了介绍,同时说明了非正交多址系统的导频研究现状。第二章分别介绍了多入多出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）系统和空间调制（Spatial Modulation,SM）系统的高效导频传输方案,针对频谱效率问题,研究一种新的导频叠加传输方式和接收端检测算法,通过数值仿真验证了传输方案的有效性。第三章针对子载波索引调制OFDM系统的导频开销问题（OFDM with Subcarrier Index Modulation,SIM-OFDM）,在现有的导频传输方案基础上,针对多天线SIM-OFDM研究了改进的梳状叠加导频放置方法,通过稀疏放置导频叠加数据的方法进一步提高了系统频谱利用率,并使用迭代检测干扰抵消的接收机提升系统性能。最后针对多天线多层SIM-OFDM系统,给出了适用的叠加导频信道估计方法,仿真证明了多层系统的频谱优势。第四章研究了非正交多址接入系统的高效导频传输方法,在基于叠加导频的系统传输方案上结合迭代检测接收机给出了两种信道估计算法,仿真证明了改进算法的性能优势。第五章对全文进行了总结,给出了未来研究的方向。
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