空間調(diào)制映射與星座圖的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、空間調(diào)制是一種新型的多天線調(diào)制技術(shù)，它采用單射頻鏈路即可實(shí)現(xiàn)低復(fù)雜度、高能效的信息傳輸，是非常具有應(yīng)用前景的多天線傳輸技術(shù)之一。作為一種調(diào)制技術(shù)，如何提升其設(shè)計(jì)靈活性、實(shí)用性和傳輸可靠性是其研究重點(diǎn)之一。圍繞該科研問(wèn)題，本博士論文從比特符號(hào)映射和三維星座圖的設(shè)計(jì)入手，開(kāi)展了如下創(chuàng)新性工作:
　　1.提出了三維聯(lián)合映射空間調(diào)制的概念，解決了傳統(tǒng)空間調(diào)制的發(fā)射天線數(shù)目約束問(wèn)題，提高了設(shè)計(jì)靈活性和實(shí)用性。針對(duì)如何基于給定信號(hào)調(diào)制星座圖實(shí)

2、現(xiàn)三維星座圖的最優(yōu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，提出了一種針對(duì)每根激活天線分開(kāi)選取最優(yōu)子星座圖來(lái)構(gòu)造三維星座圖的方法，并證明了在M-PSK作為信號(hào)調(diào)制時(shí)該設(shè)計(jì)方法的最優(yōu)性。針對(duì)采用其他信號(hào)調(diào)制的情況，提出了一種低復(fù)雜度次優(yōu)方案，并可輕松擴(kuò)展到廣義空間調(diào)制。
　　2.基于創(chuàng)新性工作1的系統(tǒng)模型，進(jìn)一步研究了空間調(diào)制一般化三維星座圖設(shè)計(jì)問(wèn)題。通過(guò)擴(kuò)大星座符號(hào)的選取范圍，從有限集合放寬到整個(gè)復(fù)數(shù)域，將一般化三維星座圖設(shè)計(jì)建模成一個(gè)混合離散變量和連續(xù)變量的優(yōu)

3、化問(wèn)題，提出了窮舉設(shè)計(jì)算法和遞歸設(shè)計(jì)算法來(lái)求解該問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了傳輸可靠性最高（即誤符號(hào)率最小）的三維星座圖設(shè)計(jì)。
　　3.為進(jìn)一步挖掘映射設(shè)計(jì)提高空間調(diào)制傳輸可靠性的潛力，針對(duì)簡(jiǎn)化的空間調(diào)制——空移鍵控系統(tǒng)，基于不同反饋信息提出了4種自適應(yīng)比特符號(hào)映射方案。具體包括:在發(fā)射機(jī)已知信道狀態(tài)信息時(shí)設(shè)計(jì)了OBSA映射和低復(fù)雜度的POBSA映射;在有限反饋時(shí)設(shè)計(jì)了RBSA映射和低復(fù)雜度、低反饋開(kāi)銷(xiāo)的PRBSA映射。理論分析了這4種設(shè)計(jì)的計(jì)算

4、復(fù)雜度、反饋開(kāi)銷(xiāo)和性能增益，并都通過(guò)蒙特卡洛仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。所提設(shè)計(jì)在不需要額外的硬件消耗的情況下（例如額外的功率放大器、相位旋轉(zhuǎn)部件和天線單元等）即可帶來(lái)可觀的性能提升。與此同時(shí)，它可和其他鏈路自適應(yīng)技術(shù)相結(jié)合提供額外的性能增益。
　　4.針對(duì)空移鍵控自適應(yīng)映射擴(kuò)展應(yīng)用到空間調(diào)制存在反饋開(kāi)銷(xiāo)大、計(jì)算復(fù)雜度高的問(wèn)題，進(jìn)一步提出了適合空間調(diào)制、尤其更適合采用高進(jìn)制信號(hào)調(diào)制星座圖的空間調(diào)制的低反饋?zhàn)赃m應(yīng)映射設(shè)計(jì)——蠻力映射。量化分析了