论文部分内容阅读
多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)技术和协同技术相结合能够有效对抗多径衰落、实现高效率传输和提升系统性能,是宽带移动通信系统的关键技术。在协同通信技术中,合并技术在不改变现有系统架构和协议前提下无需额外的反馈链路就能获得分集增益,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。然而,一方面随着系统带宽和移动性的显著增加,无线信道衰落造成待合并信号的失真更为严重,另一方面MIMO技术的引入使得待合并信号的维数成倍增长,这些因素对接收端的合并处理技术提出了更高要求。本文针对宽带移动协同通信系统的合并技术展开研究,主要工作如下:1、详细阐述了协同通信系统的基本架构和中继协议,研究放大转发(AF,Amplify and Forward)和译码转发(DF,Decode and Forward)方式下单输入单输出(SISO,Single Input Single Output)中继系统的多种合并算法,对算法进行仿真对比,为后续多输入多输出(MIMO,Multi-Input Multi-Output)系统的算法研究奠定基础。2、针对放大转发MIMO中继系统,提出一种基于最大似然(ML,Maximum Likelihood)准则的合并算法。该算法利用Cholesky分解等数学工具将多路信号的ML检测合并为传统MIMO检测形式,比常用的矢量扩展合并算法获得显著的性能提升,同时在高阶调制方式下降低了检测复杂度。另外,文中给出所提算法的误符号率上界,为实际系统设计提供了理论依据。3、针对译码转发MIMO中继系统,提出一种低维检测ML合并(LDD-MLC,Low Detected Dimention-MLC)算法,该算法通过对中继检测错误概率的有效近似,对检测错误距离做均衡处理,在性能损失较小的前提下,大幅降低了系统的复杂度。4、在宽带移动协同通信环境下,建立OFDM-MIMO中继系统模型并提出两种合并方案。所提合并方案将译码转发MIMO系统的C-MLC算法和LDD-MLC算法应用于OFDM-MIMO中继系统中。仿真结果表明采用LDD-MLC方案能够有效提升系统性能。在特定的信道环境下,C-MLC方案也能获得性能增益。