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下一代移动通信将提供更好的服务质量和覆盖范围,更高的功率和带宽效率,能应用于更广泛的环境中。于是对其采用的技术也提出了更高的要求。当前无线通信领域的关键技术包括正交频分复用(OFDM)技术、多输入多输出(MIMO)技术、空时分组编码(STBC)技术。而最近提出的概念,合作分集(Cooperative Diversity),因其可利用移动终端的单天线相互配合形成虚拟的MIMO信道提高空间分集度,而不需要改造现有移动终端和基站的结构,引起了人们的关注。本文将合作分集与传统的STBC系统和STBC-OFDM系统相结合,构成新的分布式STBC(Distributed STBC)系统和分布式STBC-OFDM(Distributed STBC-OFDM)系统。在分布式系统中,多个中继节点与接收机间产生多个载波频率偏移(CFO),而接收机不可能对这多个CFO同时补偿,因此多CFO总是存在的,它将破坏STBC的正交性并引起OFDM子载波间干扰(ICI),从而引起系统性能下降。本文分别建立了DSTBC和DSTBC-OFDM系统的数学模型,分析了存在多CFO下这两个分布式系统的符号检测问题,提出新的频域均衡方法以对抗多CFO引起的系统性能下降,并推导出DSTBC-OFDM系统中各态历经容量和掉线容量的容量公式。理论分析和仿真结果表明,在DSTBC系统中无论采取何种解码方案多个载波频偏都将引起系统性能下降,而从计算复杂度和误码率性能两个标准来衡量,推广的简化最大似然检测器(GSMLD)为最佳候选方案。在DSTBC-OFDM系统中,对误码率性能和容量的分析得到了一致的结果,当归一化频偏差小于0.2时,DSTBC-OFDM系统可以正常工作;当归一化频偏差较大时,即在0.4附近,大频偏破坏了STBC的正交性,系统的误码率性能最差、容量最小,甚至不如没有采用空间分集的单入单出OFDM系统。因此,在实际存在大频偏的环境下,如需利用DSTBC-OFDM系统,必须配以频率同步机制和相关的协议来保证归一化频偏差小于0.2。