论文部分内容阅读
如今,无线通信技术在不断快速发展的社会中扮演着非常重要的角色,而人们对无信通信技术越来越高的要求使得传统的无线通信技术已经无法满足人们的通信需求,无线通信技术势必要朝着高传输速率和高传输可靠性的方向发展。传统的单输入单输出(Single-Input Single-Output,SISO)通信系统已经逐渐无法应用在一些具有特殊通信需求的地方。频谱资源的有限性和人们对高数据传输率的渴望是无线通信技术发展过程中的一大矛盾,而解决这一矛盾的有效方法就是要不断提高频谱利用率。
多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output,MIMO)无线通信加护它实现了发射与接收分集技术在通信系统中的结合应用,使得信道的抗衰落能力进一步增强。而且,MIMO系统有效的降低了通信系统的误码率(Bit Error Rate,BER),增强了通信系统的可靠性。不仅如此,MIMO技术在同等发射功率和同等带宽的前提下,有效的提高了通信系统的系统容量。虽然在保证无线通信系统传输可靠性的前提下,在MIMO系统的收发端配置多个天线来实现高数据传输速率,但是其性能也受到了很多方面的影响。空间调制(Spatial Modulation,SM)能够做到在不增加发射端发射功率,以及不增加带宽的前提下,提高频谱利用率。SM技术只选择激活一根天线,这样就避免了信道干扰(Inter Channel Interference,ICI)、天线间同步(Inter-Antenna Synchronization,IAS)的问题。另一方面,SM技术中一部分信息被映射成激活天线的序号,这在很大程度上降低了接收端的复杂度,也能够保证频谱效率。广义空间调制(Generalised Spatial Modulation,GSM)可选择激活多根发射天线,这是与SM技术的根本区别。目前,相关学者们对GSM技术的研究热度相当高,GSM技术将成为相当长一段时间内对无线通信技术研究的重点。
预编码空间调制技术(Pre-coding Spatial Modulation,PSM)在发射端进行预编码时,要提前获取完整信道状态信息(Channel State Information,CSI),为了达到在空间域传输信息的目的,需要减少同时接收到有用信号的数量,将部分计算任务分配至发送端,就很大程度上的减小了接收端的复杂度。此方案适用于蜂窝网中基站到移动用户的下行链路通信场景。而协作通信近年来也成为了研究的热点,他作为抗衰落技术得到了广泛的关注。协作通信中常用的中继处理技术有两种:解码转发(Decode-and-Forward,DF)和放大转发(Amplify-and-Forward,AF)中继。在DF协议中,中继对接收到的信号先解码再转发给目的节点,在AF协议中,中继对接收到的信号放大后转发给目的节点。
本文简要介绍了MIMO以及SM相关的课题研究背景与意义、国内外研究现状以及基础理论知识。然后深入介绍PSM以及协作MIMO(Cooperative MIMO,CMIMO)的相关知识,提出了基于无线通信的空时分组编码广义接收端空间调制与空时分组编码协作MIMO两种无线传输方案。
多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output,MIMO)无线通信加护它实现了发射与接收分集技术在通信系统中的结合应用,使得信道的抗衰落能力进一步增强。而且,MIMO系统有效的降低了通信系统的误码率(Bit Error Rate,BER),增强了通信系统的可靠性。不仅如此,MIMO技术在同等发射功率和同等带宽的前提下,有效的提高了通信系统的系统容量。虽然在保证无线通信系统传输可靠性的前提下,在MIMO系统的收发端配置多个天线来实现高数据传输速率,但是其性能也受到了很多方面的影响。空间调制(Spatial Modulation,SM)能够做到在不增加发射端发射功率,以及不增加带宽的前提下,提高频谱利用率。SM技术只选择激活一根天线,这样就避免了信道干扰(Inter Channel Interference,ICI)、天线间同步(Inter-Antenna Synchronization,IAS)的问题。另一方面,SM技术中一部分信息被映射成激活天线的序号,这在很大程度上降低了接收端的复杂度,也能够保证频谱效率。广义空间调制(Generalised Spatial Modulation,GSM)可选择激活多根发射天线,这是与SM技术的根本区别。目前,相关学者们对GSM技术的研究热度相当高,GSM技术将成为相当长一段时间内对无线通信技术研究的重点。
预编码空间调制技术(Pre-coding Spatial Modulation,PSM)在发射端进行预编码时,要提前获取完整信道状态信息(Channel State Information,CSI),为了达到在空间域传输信息的目的,需要减少同时接收到有用信号的数量,将部分计算任务分配至发送端,就很大程度上的减小了接收端的复杂度。此方案适用于蜂窝网中基站到移动用户的下行链路通信场景。而协作通信近年来也成为了研究的热点,他作为抗衰落技术得到了广泛的关注。协作通信中常用的中继处理技术有两种:解码转发(Decode-and-Forward,DF)和放大转发(Amplify-and-Forward,AF)中继。在DF协议中,中继对接收到的信号先解码再转发给目的节点,在AF协议中,中继对接收到的信号放大后转发给目的节点。
本文简要介绍了MIMO以及SM相关的课题研究背景与意义、国内外研究现状以及基础理论知识。然后深入介绍PSM以及协作MIMO(Cooperative MIMO,CMIMO)的相关知识,提出了基于无线通信的空时分组编码广义接收端空间调制与空时分组编码协作MIMO两种无线传输方案。