论文部分内容阅读
本研究提出一种新型的多载波调制系统并利用有效的排列组合编码进一步提高该多载波系统的性能。同时通过该多载波系统,本文给出一种有效的解决无线网络中极其重要的干扰问题(隐藏终端或暴露终端问题)的干扰冲突恢复算法。本论文主要研究内容是集中于链路层和MAC层。首先本论文阐述了在可变长度数据报和自适应调制的双重作用下,系统的有效传输率,功率效率和射频范围的变化过程。并提出了三个设计规则。最后运用其中的一个设计规则来节约节点的功率消耗。仿真实验证明通过变数据报长度和自适应调制,可以提高系统的吞吐率,节约能量并且得到更好的传输性能区。由于高阶M-QAM实现的局限性,同时自适应调制中不间断地改变参数M将给传输器和接收器设计带来极高的复杂性和设计成本。因此在本文延伸阐明了高压缩多载波系统。该多载波系统利用多载波调制参数的可变性,仅仅利用BPSK或者QPSK等低阶调制星集,可以实现任意高阶M-QAM OFDM的传输速度或带宽效率,同时可以自由地控制数据报的长度。本论文论述了HC-MCM系统的原理以及基本的数学模型。同时阐述了该系统的解码复杂性并提出基于球面解码原理的解码算法。最后通过仿真试验说明随着调制参数△fT的减小,HC-MCM系统具有能够减少其相对应OFDM系统的PAPR的优良性能。本论文进一步利用HC-MCM的上述有利特性,通过结合排列组合编码,提出了PC/HC-MCM系统。PC/HC-MCM可以作为两种不同的调制方式来提高系统的带宽效率。第一种PC/HC-MCM系统可以用低阶M-QAM(BPSK,QPSK)PC/HC-MCM来实现高阶M-QAM OFDM的传输速度和数据报长度的控制,同时与HC-MCM相比,PC/HC-MCM系统也具有更高的带宽效率。第二种纯PC/HC-MCM系统灵活地使用组合编码来实现任意M-QAM OFDM的带宽效率,可以得到极佳的PAPR性能。因此能够有效地应用于MC-CDMA等编码系统中。同时也利用纯PC/HC-MCM系统,本文设计了一种下行链路多用户传输系统。该多用户传输系统可以在一个PC-OFDM时域信号长度期间内,采用跳频技术,同时传输多个用户数据。最后本文给出一种非常有效的冲突干扰恢复算法。由于HC-MCM技术实质是用传输部分时域信号的方式来提高系统的带宽效率。这也说明了在诸如OFDM的多载波系统中,调制的全部数据信息可以仅由接收到的部分时域信号来解调。因此,通过接收到的部分时域信号以及估计的无线信道信息可以重建系统在时域的全部信号。利用这个非常有利的性质,所有受冲突干扰受损的数据报都会以被恢复。同时该恢复算法在越弱的near-far效应下越能得到更好的恢复性能。而无线局域网,基于无线局域网ad-hoc网络的传输环境是短距通信,更加符合弱的near-far效应条件。因此这个算法更加符合实际网络环境。而且可以通过延伸恢复算法去解决隐藏终端问题。该恢复算法将给无线网络,ad-hoc网络的协议设计和性能提高提供一种新的高效的手段。