收藏本站
《北京邮电大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

未来移动通信关键技术研究

王雪松  
【摘要】:无线通信系统的设计需要兼顾可靠性和有效性。为了提高传输的可靠性,需要采用先进的信号检测技术来获得好的误码性能,同时采用分集技术克服无线信道的衰落;为了提高传输的有效性,需要采用高效的复用,多址技术来提高系统的频谱效率。本论文从提高传输可靠性与有效性出发,主要从下面几方面进行讨论:数字调制系统的最优检测结构,高效的最优与准最优检测算法;频率选择性衰落信道中的发射分集设计;两种重叠复用技术,包括重叠时分复用(OVTDM)和重叠码分复用(OVCDM);一种重叠多址技术,即重叠码分多址(OVCDMA);最终对干扰对齐技术进行分析。 本文首先讨论了白化滤波接收机这一数字调制系统的最优检测结构。并对之进行了改进。提出了基于矩阵分解的白化滤波器设计,较之原本的基于多项式分解的白化滤波器结构,可以应用于时变信道,应用范围更广。之后讨论了在通信中具有重要意义的最近格点问题,为了解决这个问题,介绍了球译码算法和概率数据辅助算法这两种算法,并对球译码算法进行了改进,利用恒幅度字符集的特性,使得球译码算法可以适用于过载系统。而给出了另外一种形式的概率数据辅助算法,该算法与之前的概率数据辅助算法完全等价,但避免了对信道相关矩阵的求逆。 在频率选择性衰落信道中的发射分集设计方面,从空间分集的成因出发进行分析,将平坦衰落信道中的两条空时编码设计准则——差错矩阵满秩准则和差错矩阵最小行列式最大准则——推广到了频率选择性衰落信道。第一条准则使得空时编码获得满空间分集,第二条使空时编码的编码增益最大化。之后以这两条设计准则为指导,将原本适用于平坦衰落的空时编码推广到了频率选择性衰落信道之中。提出了一种利用零相关窗码字的适用于频率选择性衰落信道的空时分组码(STBC)设计,该方案利用零相关窗码字分别对发送数据的各个副本进行扩频,在接收端利用零相关窗码字的窗内理想相关特性分离各个副本,再合并接收获得发射分集增益。该方案与已有的频率选择性衰落信道的空时分组码方案相比复杂度更低。之后又提出了一种适用于频率选择性衰落信道的螺旋分层空时码设计。该设计可以灵活地在分集与复用间进行切换,属于全复用全分集的空时编码。 在对OVTDM的研究方面,主要侧重于对其理论方面的探讨。在对OVTDM的系统模型与检测方式的基本介绍后,对OVTDM的几个基本理论问题进行了分析。首先分析了OVTDM的功率谱密度,分析证明OVTDM的功率谱与一般的数字调制系统具有相同的形式。消除了对于波形重叠可能会扩展带宽的疑虑。之后分析了OVTDM的信道容量。研究表明,OVTDM通过波形重叠,使得其信道容量超过了奈奎斯特系统的信道容量。并且当重叠重数超过成型脉冲的带宽与无符号间干扰采样周期的乘积后,OVTDM的信道容量最终能够达到波形信道的信道容量。这也是一切数字调制系统的终极信道容量。 在对OVCDM的研究方面,主要侧重于对OVCDM的简化算法的设计。在对OVCDM的系统模型与检测方式的基本介绍后,介绍了通过将多级OVCDM进行级联而获得更好性能的级联OVCDM后,针对级联OVCDM检测复杂度过高的问题进行了分析,提出了一种并行检测结构,根据OVCDM的结构特点,将原本的OVCDM进行拆分,分割为多个子OVCDM编码结构后分别进行检测,并在这些子OVCDM间进行软信息交换。最终在性能损失极小的情况下降低了检测复杂度两个量级。 在对OVCDMA的研究方面,侧重于对系统的设计。在对OVCDMA的思想进行介绍后,对OVCDMA系统进行了详细的讨论。OVCDMA将互补正交码及其移位重叠作为地址码分配给各用户。提高了码字利用率。本文中将OVCDMA等效为时变系统,并设计出了对应的最优检测结构。随后又讨论了OVCDMA的小区组网方式。通过将不同的互补正交码分配给相邻小区,使得小区间的信号彼此正交。便将联合检测的范围限制在本小区内。小区间根据四色定理进行组网,实现了重用因子为4的四色组网。 在对干扰对齐技术的研究方面,主要侧重于在K用户多发多收(MIMO)高斯干扰信道这一最接近实际情况的条件下的干扰对齐机制的研究。干扰对齐由于其能达到干扰信道的自由度上界,一提出便得到了理论界的关注,本文在介绍了干扰对齐的思想之后,介绍了一种在K用户MIMO高斯干扰信道中获得数值近似干扰对齐解的方法,并在时分双工(TDD)系统中,利用上下行信道互易性的特点,将该方法改造成了分布式的算法,大大降低了在收发端对于信道信息的要求。之后还给出了一种3用户时的闭式解。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.5

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴卫东;;3G碰上了新对手 最大规模4G实验网在我国建成[J];IT时代周刊;2006年14期
2 朱高峰;关于未来移动通信发展的几点思考[J];通信世界;2001年14期
3 尤肖虎;我国未来移动通信研究发展展望[J];通讯世界;2002年12期
4 黄芬;摩托INNOVATION诠释未来移动通信理念[J];通信世界;2004年21期
5 卢维;;父子之战[J];通信世界;2007年36期
6 赵厚麟;谢飞波;尤肖虎;曹淑敏;周建明;李少谦;;专家解读未来移动通信发展态势[J];通信世界;2008年02期
7 雷震洲;;未来移动通信的发展空间[J];办公自动化;2008年16期
8 贾明武;从三网鼎立到一网天下——未来移动通信网[J];电子质量;1998年01期
9 柏栋;;未来移动通信的新技术智能天线[J];家庭电子;2002年02期
10 聂晶;未来移动通信的基础设施——移动IPv6[J];电信技术;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何廷润;;未来移动通信的频谱危机与频谱安全[A];频谱管理与监测系统建设研讨会论文集[C];2011年
2 朱近康;;未来移动通信的业务技术[A];2004’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2004年
3 郑磊;郑宝玉;;SFBC-OFDM系统中的协同分集研究[A];无线传感器网及网络信息处理技术——2006年通信理论与信号处理年会论文集[C];2006年
4 王长河;;移动网运营模式的思考[A];通信发展战略与业务管理创新学术研讨会论文集[C];2005年
5 王卓;;Beyond 3G系统概述[A];四川省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年
6 邓华立;;浅谈未来移动通信网络安全体系[A];广东省通信学会2008年度学术论文集[C];2009年
7 庄秀斌;郑秀丽;郭小莉;李玉宏;;一种异构无线网络多判据垂直切换决策算法[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集(上册)[C];2009年
8 钟卫;徐友云;蔡跃明;;多用户MIMO系统中的一种基于博弈论的资源优化[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
9 陈艳秋;赵德文;胡仁义;;第四代移动通信系统网络结构及技术分析[A];四川省通信学会2006年学术年会论文集(二)[C];2006年
10 平亮;何川;杨青彬;;无线电智能天线技术的特点及发展[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 未来移动通信论坛 杨珂;未来移动通信论坛秘书长尤肖虎:4G技术的挑战[N];通信产业报;2008年
2 卢博林;未来移动通信改变我们的生活[N];深圳商报;2005年
3 姜洋;新一代移动通信国际论坛召开[N];中国计算机报;2009年
4 记者 林莉君;科技部大力推动未来移动通信产业发展[N];科技日报;2009年
5 未来移动通信论坛研究工作组 华为技术有限公司 万蕾;LTE-A引领未来移动通信发展[N];通信产业报;2009年
6 记者 刘晶;新一代移动通信国际论坛在北京举办[N];中国电子报;2009年
7 记者 樊哲高 朱仁康;B3G谋商用:十年不晚[N];中国电子报;2005年
8 赵晓辉;登上后3G时代的班机中国能否进入头等舱?[N];中国工业报;2005年
9 春辉;未来移动通信国际峰会在上海举行[N];人民邮电;2005年
10 孙琎;中瑞合投6000万元研发4G[N];第一财经日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 王雪松;未来移动通信关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
2 王勇;未来移动通信基站体系结构——定性理论、方法与实践[D];北京邮电大学;2010年
3 张英海;自适应双工技术研究[D];北京邮电大学;2007年
4 朱义君;协同通信中的若干优化技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 孙引;异构中继协作网络的资源分配研究[D];清华大学;2011年
6 周敏;基于能效的物理层网络编码技术研究[D];北京邮电大学;2012年
7 李希金;异构无线网络中资源管理技术研究[D];北京邮电大学;2011年
8 张忠民;MC-CDMA通信系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛春美;重叠码分多址(OVCDMA)组网技术研究[D];北京邮电大学;2010年
2 陈华;LTE系统RRM中分组调度策略的研究[D];南京邮电大学;2011年
3 李丹;基于零中频技术的CDMA终端射频发射机的研究与开发[D];湖南大学;2007年
4 王宁;基于DSP和FPGA的OFDM系统硬件设计与调制解调技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
5 封国英;LDPC编码的MIMO系统研究及其性能仿真[D];安徽理工大学;2012年
6 谢飞;多合路系统在室内环境下的设计与应用[D];北京邮电大学;2012年
7 杜娜;B3G系统中关键技术研究[D];北京邮电大学;2006年
8 皇甫璐子;移动IPv6节点追踪及定位技术研究[D];解放军信息工程大学;2008年
9 许晖;B3G移动通信系统试验网组网方案及实现[D];上海交通大学;2008年
10 高蕊;LTE物理层上行关键技术研究[D];西安科技大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026