分布式無線信號(hào)的波形優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、分布式發(fā)射天線具有高容量、低功耗、覆蓋廣、低電磁損害等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是未來移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，正越來越多地受到學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。 在分布式發(fā)射天線中，由于發(fā)射天線分布在不同的地理位置，引入了以下問題： (1)如何布局發(fā)射天線才能使系統(tǒng)的誤碼率最小。 (2)傳播距離不同使得各發(fā)射天線的信號(hào)異步到達(dá)移動(dòng)臺(tái)，導(dǎo)致傳統(tǒng)MIMO基于同步到達(dá)的信號(hào)設(shè)計(jì)方法不再適用，有必要研究分布式信號(hào)的波形設(shè)計(jì)方法。 本文

2、圍繞著上述問題展開了研究。 針對(duì)分布式OFDM，根據(jù)信道的異步特性，提出了適用于分布式OFDM的循環(huán)前綴設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。采用該準(zhǔn)則后，異步到達(dá)的信號(hào)被視為循環(huán)移位信號(hào)，不會(huì)造成干擾。本文推導(dǎo)了基于該準(zhǔn)則下的系統(tǒng)誤符號(hào)率性能上限，并推導(dǎo)了采用集中式OFDM循環(huán)前綴準(zhǔn)則下的系統(tǒng)誤符號(hào)率性能上限。仿真結(jié)果證明了理論分析的正確性。 針對(duì)分布式發(fā)射天線單頻網(wǎng)的信號(hào)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。通過誤對(duì)概率分析，推導(dǎo)出信號(hào)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。在該準(zhǔn)則下，分析得

3、到了單頻網(wǎng)能獲得的分集度，設(shè)計(jì)了能達(dá)到該分集度的信號(hào)，并且設(shè)計(jì)出兩種能達(dá)到滿分集度的信號(hào)。在此基礎(chǔ)之上，通過子載波交織分組的方法，設(shè)計(jì)了低復(fù)雜度的信號(hào)。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的信號(hào)較之無信號(hào)設(shè)計(jì)，提供了8dB左右的系統(tǒng)增益。 針對(duì)分布式發(fā)射天線單頻網(wǎng)，基于子載波交織分組的信號(hào)設(shè)計(jì)方法，利用異步時(shí)延，提出了一種優(yōu)化信號(hào)的方案，該方案在移動(dòng)臺(tái)位置和系統(tǒng)性能之間進(jìn)行折中，為遠(yuǎn)離所有發(fā)射天線或處于小區(qū)交界處的用戶提供更大的性能增益。通過仿

4、真發(fā)現(xiàn)，提出的信號(hào)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，能獲得5～9dB的性能增益。同時(shí)仿真結(jié)果表明，在歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)針對(duì)數(shù)字廣播信號(hào)陸地傳輸標(biāo)準(zhǔn)提出的系統(tǒng)設(shè)置下，本文提出的信號(hào)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法較之無信號(hào)設(shè)計(jì)，提供了大概1.9～2.5dB左右的增益。 針對(duì)線形小區(qū)，研究了分布式STBC-OFDM的最佳天線位置。以最小化區(qū)域平均誤比特率(AABEP)為目標(biāo)，證明了系統(tǒng)獲得最小AABEP時(shí)，發(fā)射天線應(yīng)該關(guān)于線形小區(qū)中心對(duì)稱分布的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出發(fā)射