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最近几年,协同通信作为抵抗无线衰落、提高通信系统可靠性和增加系统传输速率的一种有效手段,受到了人们的广泛的注。其基本思想就是单天线的用户在一个多用户的环境中共享彼此的天线,形成一个虚拟的多输入多输出(MIMO)系统。结合正交频分复用(OFDM)技术,协同通信系统能抵抗频率选择性衰落。协同通信系统中如何进行有效的信号接收与检测是文本研究的重点。
论文首先阐述了协同通信技术的基本原理,研究了基本的信号检测算法,给出了基于空时、空频编码的协同OFDM系统方案。通过Matlab仿真,分析了两种方案对抗多普勒频移和时延扩展的性能。
在实际协同通信系统里,不同节点的信号发送时间和载波频率都存在误差,而这些误差会使得基于OFDM技术的协同通信系统性能急剧恶化。因此论文的第四章研究了协同通信系统的时频同步问题。利用基于信道片的训练序列方案,实现了时频估计,并通过仿真给出了反馈修正后的协同通信系统性能。
由于反馈修正的实现较为困难,论文还详细研究了载波频率偏移(CFO)下的载波间干扰(ICI)补偿算法。针对基于旋转变化的协同空频编码OFDM系统,给出了三种信号检测算法:最小均方滤波器算法(MMSE-F),频移预处理Q抽头滤波器算法(FS-Q-T)以及多路频移傅立叶变换算法(M-FFT)。综合考虑系统性能和计算复杂度,仿真结果表明基于M-FFT的检测方案具有很好的折衷。