【摘要】：為了滿足各種應(yīng)用的高速率傳輸?shù)囊?人們迫切需要一個高速率的無線通信系統(tǒng),例如MIMO系統(tǒng)。但是由于無線信道十分復(fù)雜,加上一些未知的干擾,嚴重地妨礙了信號的正確接收,因此接收端對信號的解碼性能直接關(guān)系到整個系統(tǒng)通信的質(zhì)量。極大似然解碼是最佳的解碼方法,可是對于天線數(shù)量很大的多天線系統(tǒng),這種解碼方法有著非常高的計算復(fù)雜度,應(yīng)用十分受限制,這樣,找到一種具有較低解碼復(fù)雜度和較好解碼性能的解碼方法變得尤為重要,從而線性解碼方法如迫零(ZF)、最小均方誤差(MMSE)吸引了人們的注意力。盡管這些線性解碼方法很經(jīng)典,人們已經(jīng)對此進行了大量的研究,但是在新的應(yīng)用環(huán)境下去研究這些解碼方法的一些新的特性依然是一件很有意義的事情。最近,一些關(guān)于ZF解碼和MMSE解碼性能分析的研究工作正在展開。 針對單小區(qū)多天線上行系統(tǒng),小區(qū)裝備有M根天線的基站和K個用戶,每個用戶裝備-根天線,本論文研究了ZF和MMSE解碼方法的性能。對于這樣的一個系統(tǒng),已有的研究成果大多集中在漸近特性的分析。本論文在給定參數(shù)M,K和有限信噪比ρ條件下推導了ML、 ZF、MMSE解碼方法的成對錯誤概率的上界,下界和近似估計公式。得到的結(jié)論表明：ZF解碼和MMSE解碼的分集度都是M-K+1,但MMSE解碼的解碼性能要略優(yōu)于ZF解碼,本文得到了MMSE解碼相對于ZF解碼的dB增益的計算表達式。最后,仿真驗證了所得到的結(jié)論。 針對有L個小區(qū)的多小區(qū)多天線上行系統(tǒng),假定此系統(tǒng)中每個小區(qū)有一個裝備有M根天線的基站和K個單天線的用戶,本論文推導了ZF和MMSE解碼方法的成對錯誤概率的上界、下界和近似公式。這些結(jié)果表明：如果基站只知道到本小區(qū)用戶的信道狀態(tài)信息而不知道其他小區(qū)內(nèi)用戶的信道狀態(tài)信息,會出現(xiàn)錯誤平層(error floor),也就是說,即使信噪比趨于無窮大,兩種解碼方法的錯誤概率也不會降為零。但是有意義的是,隨著基站天線數(shù)的增大,這個錯誤平層會消失。這個結(jié)論鼓勵我們考慮和研究基站裝備有很多天線的大規(guī)模多天線系統(tǒng)。 本論文的最后一個結(jié)論是假定基站等效接收信噪比分配比例為M,并且基站天線趨于無窮大,則當且僅當0α1時,ZF解碼和MMSE解碼的錯誤概率才會趨向于零。這樣,當α=1時,存在錯誤平層,即錯誤概率不會趨于零,這個結(jié)論糾正了已有文章中的結(jié)果。最后,仿真驗證了上述的結(jié)論。
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圖片說明： 杭州電子科技大學碩士學位論文有障礙、沒有時變性、沒有干擾的自由空間，而在實際應(yīng)用中，這是不可線系統(tǒng)的信道[41, 42]很復(fù)雜，對多天線系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)進行研究時需要建立信道模型是研究的基礎(chǔ)。最基本的 MIMO 系統(tǒng)模型為：y Hx w 示的是發(fā)送端發(fā)送的信號矩陣，y表示接收端接收的信號矩陣，w是噪聲矩道矩陣，，也就是我們要分析的對象。按照發(fā)送方、接收方對信道H的掌握分成三類：第一類是假定發(fā)送方和接收方都知道信道H，這種情況在實際。例如發(fā)送信號和接收信號都采用同一頻段，則通過上行與下行的訓練可二類是假定發(fā)送方不知曉信道H而接收方知曉。這種情況最為常見，它是正式的信號之前發(fā)送訓練信號，接收方根據(jù)接收到的信號能夠得出信道信收發(fā)方都不知道信道的情況。這類假設(shè)最為方便，不用測試信道，但這樣碼率很高而很少采用。在本文中我們主要采用第二類情況。
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圖片說明： 杭州電子科技大學碩士學位論文第i個反射路徑的長度，相對于直射路徑的擴展時延為 i 徑的收發(fā)天線增益之積，iR 代表反射系數(shù)，對于多反射路窄帶信號，則有 ( ) ( )iu t u t ，接收功率為：22914iiji xlr tiiR G eGP Pl x 2 ( )i x l ，由接收功率表達式可以看出接收功率會隨著距也滿足這條規(guī)律，天線高度的大小對功率下降指數(shù)沒有影，接收功率與2d 成反比，而兩徑模型中直射分量和地面反成反比。
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN820

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 肖征榮,余智,吳偉陵;MIMO無線通信系統(tǒng)研究進展[J];重慶郵電學院學報(自然科學版);2004年04期

2 趙殿棟,呂公河,張慶淮,譚紹泉;高精度三維地震采集技術(shù)及應(yīng)用效果[J];石油物探;2001年01期

本文編號：2514278