基于分層空移鍵控調制的MIMO技術研究.pdf

1、多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output， MIMO)技術因其采用多根收發(fā)天線，從而極大地提高了系統(tǒng)的容量。因此MIMO技術成為未來無線通信系統(tǒng)的核心技術之一?？找奇I控調制（Space Shift Keying Modulation，SSK）技術作為MIMO系統(tǒng)的關鍵技術之一，其采用天線序號信息傳輸數據，克服了傳統(tǒng) MIMO系統(tǒng)收發(fā)復雜度較高的問題，同時降低了信道間干擾、避免了接收端同步等問題，從而獲得

2、越來越多的關注，有望成為未來移動通信系統(tǒng)的候選技術。
　　本文對現有的基于空移鍵控調制及空間調制(Spatial Modulation，SM)的MIMO技術進行了深入研究，在傳統(tǒng)的空移鍵控調制技術基礎上，提出了一種基于分層空移鍵控調制的MIMO技術（Layered Space Shift Keying Modulation，LSSK），該方法能克服傳統(tǒng)空移鍵控調制技術在頻譜效率方面的劣勢，大大提高傳統(tǒng)空移鍵控調制技術的系統(tǒng)容量。在

3、此基礎之上，本文還深入研究了基于低復雜度的分層空移鍵控調制的檢測算法，以及分層空移鍵控調制技術下的多用戶預編碼技術,提出了一種基于分層信道信息保留（Layered Channel Information Preservation，LCIP）的預編碼方案。最后本文針對空移鍵控調制的發(fā)射分集方案，又提出了一種高速率發(fā)射分集輔助的空時空移鍵控調制技術（High Rate Transmit-Diversity-Assisted Space Sh

4、ift Keying Modulation，HT-SSK）。
　　第一章詳細闡述基于空移鍵控調制MIMO技術的背景。比較了空移鍵控調制及空間調制算法的異同。另外重點調研了現有的幾種具有較高頻譜效率的空移鍵控調制技術及空間調制技術，并在后文中與提出 LSSK調制技術作比較。在第一章結尾闡明了本論文的主要研究內容、貢獻及邏輯結構。
　　第二章提出了分層空移鍵控調制（LSSK）的系統(tǒng)模型，并詳細闡述了 LSSK系統(tǒng)的調制及解調方案

5、。本章另分析了 LSSK的最優(yōu)檢測的系統(tǒng)性能，并給出了LSSK系統(tǒng)的誤碼率緊上界（Tight upper bound）及松上界（Loose upper bound）。最后對 LSSK系統(tǒng)誤碼率性能與第一章論述的現有技術做了大量的仿真比較，證明了LSSK系統(tǒng)在頻率效率及誤碼率性能方面的優(yōu)越性。
　　第三章針對 LSSK系統(tǒng)隨頻譜效率的提高其最大似然檢測復雜度呈指數增加的情況，提出了一種基于分層聯(lián)合檢測（Layered-and-Joi

6、nt detection，LJ）的低復雜度檢測算法。通過恰當的理論分析逐步解釋了LJ檢測中各種參數的意義，最終綜合前述給出詳細的檢測步驟。本章另外對算法的可行性進行了理論分析，并與最大似然檢測做了復雜度運算量的比較。最后通過仿真及理論分析驗證了分層聯(lián)合檢測算法能夠在獲得近似最大似然檢測算法的同時極大地降低接收端運算的復雜度。
　　第四章初步研究了 LSSK系統(tǒng)下多用戶的預編碼方案，通過對信號在發(fā)送端進行預處理而消除了層與層之間的干

7、擾，降低了接收端的檢測復雜度。本章詳細闡述了所提出的LSSK預編碼生成方案——分層信道信息保留（Layered Channel Information Preservation，LCIP）預編碼算法，并對其誤碼性能做了理論分析。最后仿真了多用戶預編碼方案下的各用戶性能，并與傳統(tǒng)的ZF預編碼算法進行了比較。
　　第五章將空移鍵控調制技術與發(fā)射分集相結合，提出了一種高速率下的空移鍵控與發(fā)射分集相結合的方案（High Rate Tran