下一代無線通信系統(tǒng)關鍵技術研究——OFDM信道估計技術和認知網絡預編碼設計.pdf

1、隨著移動通信、Internet和多媒體業(yè)務的發(fā)展，人們對無線通信容量的需求在迅猛增長。然而，可利用的無線頻譜是有限的，如果不能夠提高頻譜的利用率，人們無線通信日益提高的需求就不可能得到滿足。為了解決頻譜資源匱乏的問題，人們一直在努力探索充分利用無線頻譜資源的各種技術，可以說，無線通信的發(fā)展史就是解決頻譜有效利用的歷史。為了滿足下一代無線通信網絡高速率，高帶寬，高頻譜利用率的目標，正交頻分復用(Orthogonal Frequency D

2、ivision Multiplexing，OFDM)技術，多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技術和認知無線電(Cognitive Radio，CR)技術等關鍵技術相繼被提出并成為了未來無線通信系統(tǒng)的研究熱點。
　　本文以下一代無線通信中具有廣泛應用前景的OFDM技術，MIMO技術和認知無線電技術等為基礎，重點研究了快速時變信道下 OFDM傳輸系統(tǒng)的信道估計技術和功率分配技術，MI

3、MO信道模型下認知網絡的預編碼優(yōu)化技術和干擾對齊技術，提出了新的算法或優(yōu)化改進算法，并取得了一定的研究進展。
　　本論文主要的研究工作及創(chuàng)新簡單介紹如下：
　　(1)針對快速時變信道下 OFDM傳輸系統(tǒng)提出了一種新的基于信道參數(shù)估計(Channel Parameter Based，CPB)的信道估計算法，并使用所提出的信道估計算法提出了基于最小均方誤差(Minimum Mean Square Error，MMSE)和基于最大

4、容量的優(yōu)化功率分配方案。與現(xiàn)有算法對比，所提出的信道估計算法具有更優(yōu)的估計性能和更低的復雜度，而所推導的優(yōu)化功率分配方案在仿真中也達到了預期的目標，從而證明了所提算法的正確性和有效性，對信道估計算法的實現(xiàn)與應用研究具有重要的意義。
　　(2)針對具有通用接收機的單用戶 MIMO認知網絡系統(tǒng)模型，研究了現(xiàn)有文獻空間對齊方案的不足，提出了一種優(yōu)化的認知網絡預編碼方案和對應的空間對齊方案。所提出的優(yōu)化預編碼設計方案能夠在保證一層授權網絡

5、滿足其服務質量的同時最大化二層網絡的信道容量，提高了二層網絡的傳輸速率。
　　(3)針對基于 MIMO范德蒙德子空間頻分復用(Vandermonde-subspace Frequency Divesion Multiplexing，VFDM)的多用戶兩層認知網絡，提出了一種優(yōu)化的二層網絡層內預編碼方案。與傳統(tǒng)的未優(yōu)化層內預編碼方案相比較，本文所提出的優(yōu)化編碼方案能夠使二層網絡獲得更大的信道容量，顯著地增加了二層網絡的傳輸速率，提高