波束形成技術(shù)在協(xié)作分集系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、在無線網(wǎng)絡(luò)中，多徑衰落嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能。近年來，抗多徑衰落技術(shù)研究中的一個新進(jìn)展就是多輸入多輸出 (MIMO) 技術(shù)。其主要特點是在通信系統(tǒng)的收發(fā)兩端采用多天線配置，它能將傳統(tǒng)無線系統(tǒng)中存在的多徑因素變?yōu)閷ο到y(tǒng)性能有利的因素。正因為MIMO技術(shù)在抗多徑衰落、提高系統(tǒng)通信速率及質(zhì)量方面的明顯優(yōu)勢，它已被納入下一代Beyond 3G的技術(shù)規(guī)范中。然而由于移動終端的體積、功耗、多天線的位置設(shè)置等物理條件的制約，MIMO技術(shù)在移動終端上的應(yīng)用受

2、到了極大的限制。由此，人們從中繼信道中得到啟發(fā)提出了協(xié)作分集的概念。其原理是多用戶系統(tǒng)內(nèi)的單天線終端共享彼此的天線，以形成一個虛擬的多天線結(jié)構(gòu)。將協(xié)作分集和波束形成技術(shù)相結(jié)合不僅能實現(xiàn)空間分集，而且能獲得陣列增益，還能極大地提高無線通信系統(tǒng)的性能和傳輸效率，其缺點是發(fā)射機(jī)需要知道信道狀態(tài)信息。 然而，當(dāng)前多數(shù)研究中均假設(shè)發(fā)射機(jī)能準(zhǔn)確獲得信道狀態(tài)信息(CSI)，但在實際通信系統(tǒng)中，由于反饋帶寬的有限性，這樣的假設(shè)是無法實現(xiàn)的，本論

3、文針對這樣的現(xiàn)狀，首先研究了當(dāng)前已提出的協(xié)作分集協(xié)議放大前傳、編碼前傳等的實現(xiàn)方法和性能，并進(jìn)行理論分析和仿真，證明其有效的抗衰落能力，而后，基于放大前傳協(xié)作中繼模式和兩種不同的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出了有限反饋的協(xié)作波束形成技術(shù)，研究了兩用戶系統(tǒng)中反饋信道狀態(tài)信息的兩種不同量化方法對系統(tǒng)性能的影響。 仿真結(jié)果表明，協(xié)作系統(tǒng)的性能與中繼位置密切相關(guān)，當(dāng)中繼位于信源和目的終端的中間時，協(xié)作系統(tǒng)能獲得最大的分集增益。文中提出的兩種量化方法