無線移動通信系統(tǒng)的高速發(fā)展以及信息時代中各類信息對人們產(chǎn)生的巨大沖擊,使得人們對移動通信系統(tǒng)中信息獲取的速率、誤碼率、信息傳輸?shù)木嚯x以及系統(tǒng)的信道容量等等方面不斷地提出了更高的要求。然而伴隨著各種通信系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,可用的無線電頻譜資源卻越來越短缺匱乏。多天線技術(shù)可以在同一頻道同時發(fā)送或接收多個獨立的數(shù)據(jù)流,在一定的程度上,大大地提高了信道的傳輸速率。同時,超高頻毫米波由于頻譜資源較為豐富引起了廣泛的關(guān)注。毫米波由于波長短,可以在原有通信系統(tǒng)的設(shè)備上安置大數(shù)目的天線,從而組成的天線陣列能夠為通信系統(tǒng)提供很高的波束形成增益,使得整個通信系統(tǒng)能夠獲得足夠的鏈路余量。因此,毫米波和多天線技術(shù)結(jié)合起來形成的毫米波多天線系統(tǒng),可以很好地提高系統(tǒng)容量。但由于天線數(shù)量的增多以及信息傳播距離的增加,會出現(xiàn)不同程度的信號干擾問題。解決毫米波多天線系統(tǒng)的信號干擾問題是當前的關(guān)鍵。文中詳細的介紹了基于基站端多天線的干擾對齊算法和基于中繼協(xié)作的多天線干擾對齊算法。隨著天線數(shù)目的增加,基于基站端多天線的干擾對齊算法比基于迫零預編碼的干擾對齊優(yōu)化算法在信道容量上有明顯的提高。隨著信噪比的增加,基于中繼協(xié)作的多天線干擾對齊算法的信道容量是機會空間正交算法和線性空間干擾對齊算法的幾倍甚至幾十倍。對比得出文中所提的兩種算法在消除干擾和提高信道容量上的可行性。圖22幅;表2個;參54篇。
【學位單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5;TN820
【部分圖文】：

下面將介紹干擾對齊的三種實現(xiàn)方式，分別是基于傳播時延（時域）的干擾對齊方式、基于信號空間的干擾對齊方式以及基于頻域的干擾對齊方式。1）基于傳播時延（時域）的干擾對齊實現(xiàn)基于時域的干擾對齊實現(xiàn)方式如圖 5 所示。在圖中，我們用 1 個時間單位（奇數(shù)個時間單位）代表移動用戶的數(shù)據(jù)信道傳輸，用 2 個時間單位（偶數(shù)個時間單位）代表干擾信號信道傳輸。從移動用戶終端的角度來看來，若想得到自己所期望的有效信號，則只需要在信號傳輸?shù)呐紨?shù)時隙上進行接收就可以到達避免干擾的問題。已知，在通信系統(tǒng)信道中信號傳播互影響的條件下，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的每個移動用戶終端都能占用一半的時隙資源進行信息傳輸。對于圖 5 中 3 個用戶的通信系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的自由度就可以達到 3/2。除此之外，即使增加移動用戶終端的數(shù)量，只要把用戶安排在符合系統(tǒng)信道傳播時延要求的位置上，系統(tǒng)中的每個移動終端都可以在一半的時間里進行無干擾的信號傳輸，并且伴隨著移動用戶數(shù)量線性增加系統(tǒng)容量也呈線性增加趨勢。傳播延遲=1

圖 6 基于頻域的干擾對齊Fig.6 Interference alignment based on frequency domain頻率干擾對齊通過壓縮干擾空間，可為有效信號的傳輸提供更多的空間維度，因此兩個子載波就可以發(fā)射三個信號。該種通信系統(tǒng)對信道矩陣的要求比較嚴格，在實際通信過程中是較難滿足，并且當基站端天線數(shù)目增加時，系統(tǒng)對子載波也會有更多的需求。3）基于信號空間的干擾對齊干擾對齊有多種實現(xiàn)方式，上面介紹了基于信號頻域的干擾對齊、基于信號傳播時延的干擾對齊 ，但這兩種都不是研究最多的干擾對齊實現(xiàn)方式，目前基于信號空間的干擾對齊是最受人們關(guān)注的方式�？沼蚋蓴_對齊算法受到頻率偏移和時隙的影響是相對比較小的，并且通過發(fā)射端多天線的預編碼處理以及用戶接收端相應(yīng)的解碼處理，即使是慢平坦衰落信道，空域干擾對齊方案也可以很好地解決干擾問題。
【參考文獻】

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本文編號：2865441