【摘 要】
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多输入多输出(MIMO)系统能够显著扩充无线通信系统的容量,使频谱利用率成倍提高而无需增加天线发送功率以及带宽;MIMO系统开发了空间资源,通过天线分集来提高无线通信的可靠
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多输入多输出(MIMO)系统能够显著扩充无线通信系统的容量,使频谱利用率成倍提高而无需增加天线发送功率以及带宽;MIMO系统开发了空间资源,通过天线分集来提高无线通信的可靠性、抵抗信道衰落,MIMO系统结合时间分集和天线分集,可同时获得时间维度和空间维度的分集效益,即通过空时编码技术增加传输的冗余信息,以提高无线传输的稳定性。但天线分集增益要求MIMO信道具有一定的独立性,一般要求接收天线或发送天线之间的距离大于工作频段信号的1/4波长,因此不太适用频率低于1GHz以下的便携式终端。虚拟MIMO技术则利用相距较远的多个移动终端的天线组成一种虚拟的MIMO系统,其信道间相关性非常小,从而实现整个系统的容量倍增,因此具有良好的应用前景。但这种虚拟MIMO技术有赖于各独立终端间的紧密配合,即协作通信;本论文将重点讨论空时编码技术在虚拟MIMO系统中应用,包括:1)本论文分析了虚拟MIMO系统现有中继通信中中继节点选择的弊端,给出了一种多中继协作节点选择方案(Multi-Relay Selection,MRS),依据中继协作终端与前后级的信道状况,分布式的选择多个合适的协作中继进行协作通信;2)同时提出了一种基于多中继协作节点选择的空时编码协作方案(MRS-STBC),利用协作中继节点选择的过程进行空时编码信息协商,完成空时编码的分布式处理,并可扩展到多级虚拟MIMO系统。仿真验证了基于多协作中继节点选择的空时编码协作方案(MRS-STBC)的误码性能好于基于所有协作终端参与的空时编码协作方案(ALL-STBC),同时前者只选择了空时编码矩阵对应需要的天线数参与协作通信,因此能节约系统能量。
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