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《北京邮电大学》 2011年
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多天线系统中天线选择技术的研究

赵爽  
【摘要】:多天线技术能够显著提高无线通信系统的可靠性和容量。采用这种技术除了要求安置多根天线外,每个天线单元还必须配备相应的射频电路单元。对于许多实际应用场景而言,受成本、体积及复杂度等因素的限制,希望能用较少的射频单元来实现多天线系统大部分的效益。此类技术称为天线选择技术,本论文主要研究基于天线选择的分集技术,论文主要贡献如下: 1.针对时变瑞利信道,通过理论分析导出了存在反馈时延条件下,选择发送分集(Selection Transmit Diversity, STD)系统的输出信噪比分布以及平均误比特率闭式解,并进行了仿真验证。结论表明,STD系统的误比特率实际由两部分组成:一部分是无反馈时延的理想STD系统的误比特率;另一部分是反映反馈时延影响的误比特率“平台”。 2.针对任意时变平衰落信道,通过理论分析导出了切停合并(Switch and Stay Combining, SSC)系统的输出信噪比分布、中断率以及平均误比特率的闭式解。并针对瑞利衰落给出了数值解和仿真结果。结果表明,SSC系统的性能随着相邻时隙信道的相关性以及天线分支数目的增加而增加;SSC系统与选择合并(Selection Combining,SC)系统有相同的分集度,且在静止信道下有相同的中断率。 3.提出了一种简单的自适应SSC方案,该方法无需求解最佳门限,也无需已知信道分布。瑞利信道下的仿真表明,所提方法的性能接近具有最佳门限的SSC性能。 4.针对发送天线选择系统的开销问题,提出了一种低开销的天线选择方案。该方法在每个时隙中只在部分天线上发送训练序列,根据当前信道测量结果来决定后续时隙需要估计的天线,从而能显著减少需要发送的导频信号数以及天线选择时的反馈开销。仿真表明,所提方案可以大大减少导频及反馈开销,同时其性能与传统方法接近。 5.针对天线机械位移可行的场景,提出了一种借助空间位置选择来代替天线选择的空间分集方法。该方法不仅能节约射频电路,还能节约天线和馈线方面的成本。仿真结果表明,在相同的空间占用范围内,所提方法可以得到与传统的固定天线系统相同甚至更好的性能。
【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】:TN820

【参考文献】
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