基于CDD的多天線雙向協(xié)作中繼傳輸方案的研究.pdf

1、多輸入多輸出系統(tǒng)(Multiple Input Multiple Output，MIMO)通過在源端和終端分別配置多根天線進行信號的發(fā)送和接收，來獲得空間分集增益，大幅度提高系統(tǒng)容量。但是MIMO系統(tǒng)在終端的實際應用中十分受限，隨即引入?yún)f(xié)作中繼，研究表明協(xié)作中繼能有效的提高系統(tǒng)的傳輸速率及傳輸?shù)目煽啃浴ｋp向協(xié)作通信能夠突破半雙工的工作模式制約，顯著提高系統(tǒng)的頻譜效率。多天線雙向協(xié)作通信通過利用MIMO及協(xié)作中繼的優(yōu)勢來提高空間分集，增大

2、無線分布式通信網(wǎng)絡的覆蓋率，非常具有研究意義。但研究發(fā)現(xiàn)隨著中繼數(shù)的增加，系統(tǒng)的檢測復雜度及編碼復雜度也隨之增加。為此，本文提出了一種基于循環(huán)延遲分集(Cyclic Delay Diversity，CDD)的多天線雙向協(xié)作中繼差分傳輸方案。主要研究工作如下:
　　(1)研究了分布式網(wǎng)絡中雙向協(xié)作通信模型，分析了幾種經(jīng)典的傳輸方法以及其檢測復雜度增加的原因。此外研究了線性預編碼，可以降低信號傳輸時符號間的干擾，提高通信傳輸?shù)目煽啃约?/p>

3、系統(tǒng)的空間分集增益。
　　(2)研究了循環(huán)延遲分集技術的實現(xiàn)方式及其降低檢測復雜度的原理，并將該技術應用于多天線雙向協(xié)作模型中，提出了一種基于CDD的雙向協(xié)作中繼傳輸方案。整個傳輸過程經(jīng)歷三個階段:第一階段，第一個源節(jié)點向中繼端及第二個源節(jié)點發(fā)送經(jīng)過線性預編碼后的信息;第二階段，第二個源節(jié)點向中繼端及第一個源節(jié)點發(fā)送經(jīng)過線性預編碼后的信息;第三階段，中繼端將前兩個階段接收到的信息先進行循環(huán)延遲再放大轉發(fā)至兩個源節(jié)點。仿真結果表明該

4、方案能提高系統(tǒng)的誤碼性能。
　　(3)針對信道快衰落條件下接收端無法保證對信道狀態(tài)信息(Channel StateInformation，CSI)進行完美估計的問題，且為了進一步提高上述傳輸方案的可行性，在其基礎上引入差分編碼。本文提出了一種基于CDD的多天線雙向協(xié)作中繼差分傳輸方案，對需要發(fā)送的信息先進行線性預編碼后再進行差分編碼，傳輸時無需對CSI進行有效的估計，避免了誤碼傳輸。
　　本文提出的方案適用于兩個源節(jié)點和中繼