單載波頻域均衡及其協(xié)作通信應(yīng)用.pdf

1、目前，單載波頻域均衡與協(xié)作通信由于其優(yōu)勢，已經(jīng)成為第四代移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。對于兩者結(jié)合的研究也將成為今后關(guān)注和研究的熱點。以往對協(xié)作通信下的頻域均衡的研究更多是側(cè)重于多載波調(diào)制，即正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM)展開的，但單載波頻域均衡(Single Carrier Frequency Domain Equalization, SC-FDE)作為長期演進(jìn)(Lon

2、g Term Evolution,LTE)上行鏈路調(diào)制方式，其與協(xié)作通信結(jié)合的研究也勢在必行。
　　本文研究SC-FDE主要側(cè)重于其在協(xié)作通信下的應(yīng)用。全文內(nèi)容如下：首先，介紹SC-FDE的基本原理，基本的均衡算法及其特殊的幀結(jié)構(gòu)，并對其進(jìn)行仿真與分析；接著，介紹協(xié)作通信的基本原理，幾種基本的轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，其差錯性能分析以及功率分配問題；之后，在此基礎(chǔ)上提出了利用SC-FDE調(diào)制，在放大轉(zhuǎn)發(fā)(Amplify and forward,

3、AF)和譯碼轉(zhuǎn)發(fā)(Decode and Forward, DF)協(xié)議下的單中繼上行無線通信系統(tǒng)，并對其中均衡算法進(jìn)行了理論分析和推導(dǎo)，最后測試了該系統(tǒng)的性能，分析了不同均衡算法，功率分配對系統(tǒng)的影響。
　　論文主要完成工作如下：
　　1.SC-FDE的研究：首先研究了無線信道的基本模型，影響無線傳輸系統(tǒng)性能的主要因素，以及信號無失真?zhèn)鬏數(shù)幕緱l件。在此基礎(chǔ)上作者研究了 SC-FDE的基本結(jié)構(gòu)，分析推導(dǎo)了幾種均衡算法的數(shù)學(xué)表達(dá)

4、式，分析了IEEE802.16中規(guī)定的SC-FDE特殊的幀結(jié)構(gòu)，然后以誤碼率曲線為依據(jù)對這些均衡算法的性能與復(fù)雜度進(jìn)行了比較，同時也對 SC-FDE中的特殊幀結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響進(jìn)行了相關(guān)研究。這一部分創(chuàng)新在于通過對不同長度與類型特殊字對系統(tǒng)性能影響的比較，得出了IEEE802.16中規(guī)定的兩種特殊字性能相近，且其長度選擇只需略大于信道的最大時延即可，過大會降低幀的利用率，過小將會對系統(tǒng)的性能造成較大影響。
　　2.協(xié)作通信的

5、研究：研究了協(xié)作通信的基本原理，最基本的單中繼協(xié)作通信模型，分析了三種基本的中繼轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，并對這些協(xié)議進(jìn)行了差錯性能分析，比較了三種轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議的優(yōu)缺點，再對源與中繼之間的功率分配做了相關(guān)研究，從而為 SC-FDE協(xié)作通信下的研究打下了基礎(chǔ)上。這一部分的創(chuàng)新在于通過對協(xié)作通信基本結(jié)構(gòu)的研究得出了在協(xié)作通信系統(tǒng)中引入SC-FDE的方法，從而實現(xiàn)了兩者的結(jié)合。
　　3.采用SC-FDE的協(xié)作通信系統(tǒng)研究：以上述研究成果為基礎(chǔ)，提出了AF協(xié)