單載波塊傳輸系統(tǒng)多天線技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會的高速發(fā)展，人們對信息傳輸?shù)膶崟r性和傳輸速率的要求越來越高。如何克服無線信道的多徑時延擴展是寬帶無線通信技術(shù)面臨的重要挑戰(zhàn)。單載波頻域均衡是一種有效對抗多徑衰落信道影響的技術(shù)，并且可以克服正交頻分復(fù)用系統(tǒng)峰均功率比高的缺陷，因此適合作為功率受限設(shè)備的發(fā)送方案。當發(fā)射端部署多根天線時，多天線單載波頻域均衡系統(tǒng)能進一步提升傳輸鏈路的可靠性?；谥鄙龣C與地面通信、飛機和衛(wèi)星與地面通信等應(yīng)用場景的巨大應(yīng)用空間，單載波頻域均衡和多天線技術(shù)

2、相結(jié)合是空地通信場景下一個很具有競爭力的方案。
　　本文首先介紹了無線信道對數(shù)字信號帶來的影響和對無線通信系統(tǒng)的干擾，指出寬帶無線信道的時間和頻率雙選擇性。在此基礎(chǔ)上，針對在空地通信場景下的單載波頻域均衡系統(tǒng)對仿真用到的SUI-3信道模型進行了分析。
　　然后介紹了多天線分集技術(shù)和空時編碼技術(shù)，從Alamouti方案出發(fā)介紹了空時分組碼的編譯碼結(jié)構(gòu)，并對不同信道條件下不同天線數(shù)的空時分組碼進行了仿真得到其性能對比曲線，證明了

3、以空時分組碼為代表的多天線技術(shù)在瑞利信道條件下能夠有效的提升系統(tǒng)性能，為后文將空時分組碼與單載波頻域均衡結(jié)合應(yīng)用于頻率選擇性信道奠定了基礎(chǔ)。
　　在建立了單載波頻域均衡系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對信道頻域均衡算法進行了研究和仿真，包括頻域線性均衡ZF算法和MMSE算法，混合判決反饋均衡(HDFE)算法，噪聲預(yù)測判決反饋均衡(HDFE-NP)算法和殘留碼間干擾消除均衡(MMSE-RISIC)算法，仿真結(jié)果表明MMSE算法考慮了噪聲的影響，避免了

4、迫零均衡的缺陷，誤碼率性能優(yōu)于ZF均衡。然后對非線性均衡算法性能進行了比較和分析，非線性均衡算法在誤碼性能上優(yōu)于線性均衡算法，特別是在高信噪比情況下，非線性均衡對系統(tǒng)的性能有較大的改善，在非線性均衡算法中，HDFE-NP算法更具靈活性適合應(yīng)用，在相同性能條件下，HDFE-NP算法的計算復(fù)雜度更低。特別還針對在空地通信場景中存在較大的多普勒頻移的特點對多種均衡算法進行了仿真對比。
　　然后，對SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的系統(tǒng)模型

5、進行了簡單對比，分析了其相似和不同之處，對SC-FDE系統(tǒng)的基本原理進行了闡述，設(shè)計出了單載波頻域均衡系統(tǒng)與空時編碼多天線技術(shù)相結(jié)合的方案，通過仿真證明了多天線單載波頻域均衡方案相比單天線單載波頻域均衡方案顯著提高了系統(tǒng)的性能，能夠更好的應(yīng)對直升機與地面通信、衛(wèi)星與地面通信等空地通信場景中存在的頻率選擇性信道、多普勒衰落和相位噪聲等問題。并且通過將多天線單載波頻域均衡系統(tǒng)方案與多天線正交頻分復(fù)用方案仿真對比，再次證明以空時分組碼為代表的