【摘 要】
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空间调制（Spatial Modulation,SM）是一种高效的多输入多输出（Multiple-input Multipleoutput,MIMO）调制技术,在该系统中,每一个发送时隙只有一根发射天线会被激活并发送信号,可以同时依靠天线序号和星座符号传递信息。由于空间调制具有提升频谱效率、降低硬件成本、降低处理复杂度的优点,所以可以将该技术灵活地应用于不同的场景中。本文主要内容包含以下几个方面:
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空间调制（Spatial Modulation,SM）是一种高效的多输入多输出（Multiple-input Multipleoutput,MIMO）调制技术,在该系统中,每一个发送时隙只有一根发射天线会被激活并发送信号,可以同时依靠天线序号和星座符号传递信息。由于空间调制具有提升频谱效率、降低硬件成本、降低处理复杂度的优点,所以可以将该技术灵活地应用于不同的场景中。本文主要内容包含以下几个方面:1.将空间调制和大规模MIMO相结合,建立了基于空间调制的大规模MIMO系统模型（大规模SM-MIMO系统）。考虑到阴影衰落的随机性和发送相关性,分析了在发送相关信道下多用户上行大规模SM-MIMO系统的误比特率性能,推导出了系统误比特率（Bit Error Rate,BER）的近似表达式。此外,还研究了该系统在高信噪比条件下的渐进性能,推导了误比特率的渐进表达式,在此基础上,还计算了系统的分集增益,仿真结果验证了理论分析的有效性。2.将协作通信与大规模SM-MIMO系统相结合,建立了上行协作大规模SM-MIMO系统模型,分析了系统的误比特率性能并推导出相应的近似表达式。针对该系统,还分别推导了系统在高信噪比下的误比特率的近似表达式以及在天线数目很大时误比特率的近似表达式,能很好地评估系统的渐进性能。仿真结果表明,所推导的理论表达式可以与仿真值较好地吻合,说明了理论公式的有效性。3.考虑到实际应用中信道信息不完全的情况,研究了有信道估计错误的情况下协作空间调制系统的性能。具体地,分析了基于多中继转发的协作空间调制系统的误比特率,推导了该系统误比特率的近似表达式,该理论公式可包含信道估计误差为0的情况,即完全信道状态下系统的BER性能作为其特殊情况。此外还分析了系统相关参数（如信道估计错误方差、调制阶数、中继数量、天线数量）对系统性能的影响。计算机仿真验证了所推导的理论公式的准确性。
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