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《东南大学》 2006年
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MIMO技术及其在WLAN中的应用

耿嘉  
【摘要】: 多输入多输出(MIMO)技术是新一代无线通信系统的关键技术之一,它既可以增加传输的可靠性,也可以增加传输的速率。本文的研究就围绕MIMO的理论和应用展开,具体内容包括发射分集技术中的空时码设计准则与方法,空间复用及其与发射分集相结合时的编译码问题,最后从吞吐量的角度研究了这些技术在WLAN系统中的应用。 本文的主要研究成果总结如下: 首先研究了空时格码(STTC)迹设计准则的改进问题。本文指出迹准则的核心思想虽然是正确的,但给出的成对错误概率上界不合理,好码的设计方法也有不足。于是文中重新推导了成对错误概率上界,给出了分别适用于慢、快衰落的两个新的上界——特征值和方/方和比、以及平方距离和方/方和比。文中对好码的设计方法也做了改进,并且找到了一些性能更好的新码。文中还根据同一个码的特征值和方/方和比分布与平方距离和方/方和比分布的不同,解释了同一个码快慢衰落下存在性能差异的原因。另外还利用迹在快慢衰落下均为码性能主要决定因素的特点,将其用于设计在快慢衰落下均要求有良好性能的智贪码(smart-greedy code),并据此找到了一些性能更好的智贪码。 其次,本文将原平坦衰落下的迹准则推广到频率选择性衰落信道。这部分的工作包括两点:一是证明了无论慢衰落还是快衰落,迹准则的核心思想在频率选择性衰落下都仍然成立。二是通过对STTC与空频格码(SFTC)内在联系的理论分析,表明迹准则意义下好的STTC被用作SFTC时亦为好码,同时迹分布的改进思路对于SFTC也仍然适用。在无正交频分复用(OFDM)子载波间交织时,径间时延的增加可显著提高SFTC的性能,但在有交织时对码性能几乎没有提高。而对于OFDM子载波间交织,在径间时延较小时可显著提高码性能,但在时延较大时却会略微降低码性能。另外和STTC一样,增加SFTC的状态数可显著提高码性能。 再次,本文研究了基于迹准则的超正交空时格码(SOSTTC)的手工设计问题。在这一部分,本文指出了采用秩-行列式准则进行SOSTTC手工设计的劣势,以及用迹准则进行手工设计的优势。研究了基于迹准则的SOSTTC手工设计中各要素的优化方法,特别是针对不同网格形状详细的给出了网格中信号、空时分组码(STBC)编码方式的手工分配方法。通过借鉴网格编码调制(TCM)中的星座扩展的思想,本文还设计出了一些性能更优的SOSTTC码。最后通过仿真证实了基于迹准则设计的SOSTTC在快衰落下也很好的性能,并指出了SOSTTC译码中容易出现的两种错误。 接下来,本文研究了贝尔实验室分层空时结构(BLAST)及其与发射分集相结合的系统中的编译码问题。首先提出了一种改进的组干扰抑制算法——OGIS,该算法通过排序决定组的检测顺序,改善了误比特性能。其次,提出了一种基于OGIS的改进的垂直BLAST(V-BLAST)检测算法,当发射天线数较少时,该方法以可接受的复杂度改善了误比特性能。再次,针对STBC+V-BLAST混合系统,提出了一种简化的最大似然译码算法。针对STTC+V-BLAST混合系统,提出了两种准最大似然译码的算法。这两种算法相比于最大似然算法均大大降低了计算复杂度,相比于传统算法则误比特性能明显提高。文中还对STBC+V-BLAST与STTC+V-BLAST两种混合系统进行了比较,认为前者不仅在计算量上小于后者,而且在误比特性能上也略有优势。最后给出了应用于纯BLAST的5种纠错编译码方案,以及应用于复用-分集混合系统的10种纠错编译码方案,比较了每一种方案的优缺点,并进行了性能的仿真比较。得到的结论是多级译码作为次优译码,其译码的具体方法对性能影响很大,没有哪一种编码方式具有绝对的优势,系统设计时必需将发射端编码方案
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN925.93

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 左少丽;无线终端设备天线及其解耦技术的研究[D];西安电子科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 郭晓庚;天津市WCDMA网络系统优化与仿真[D];山东大学;2012年
2 崔莎;适用于移动终端的小型化MIMO天线的研究与设计[D];西安电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李颖;串行级联空时码的研究与设计[D];西安电子科技大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 蒋伟,项海格;采用M-QAM调制的MIMO系统中基于置信度传播的多用户检测算法[J];北京大学学报(自然科学版);2004年05期
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6 胡高平;程艳;;基于EM算法的MIMO OFDM系统信道估计[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2009年02期
7 王强;陶小峰;许灵军;舒晶;张平;;降低B3G系统中MIMO接收机复杂度的方法[J];北京工业大学学报;2008年10期
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9 王雪松;杨星;薛春美;李道本;;MIMO-CDMA系统中的相位编码技术[J];北京航空航天大学学报;2011年09期
10 杨宇;匡镜明;费泽松;;空间复用MIMO系统的功率分配新算法[J];北京理工大学学报;2006年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 黄永明;杨绿溪;;采用分组线性星座预编码OFDM的分层空时传送方式及其迭代接收[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
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6 王墉;江帆;杨晨阳;;下行MU-MIMO与TDMA-MIMO系统性能比较[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
7 龚希陶;王闻今;;DFT扩展的MIMO-OFDM系统中基于导频的信道估计算法[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
8 龚兵;戴清杰;王赛;刘蓉;;基于闭环控制的发射分集方案[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
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10 郑杰文;王军;李少谦;;在802.11n的空时传输中一种简化复杂度检测算法的性能[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于波;MIMO通信系统中的天线选择与预编码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 郭文卓;多天线多用户通信系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 宫宇;基于STBC-OFDM技术的海上移动通信新框架体系的研究[D];大连海事大学;2010年
4 张昕;基于OFDMA的宽带无线通信系统资源分配研究[D];华南理工大学;2010年
5 吴敏;多天线通信系统中有限反馈技术研究[D];北京交通大学;2010年
6 王阶;MIMO系统中的定向干扰抑制研究[D];电子科技大学;2010年
7 夏欣;多用户MIMO系统中的预编码及用户调度技术研究[D];电子科技大学;2010年
8 吕凌;广义协作通信若干关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
9 陈亮辉;CDMA移动通信中参数估计和数据检测[D];解放军信息工程大学;2009年
10 杨波;高频谱效率的无线网络广义协作通信技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄晶晶;基于球形译码算法的MIMO系统均衡技术[D];南昌航空大学;2010年
2 毛剑;基于MIMO-OFDM系统的均衡技术研究[D];长春理工大学;2010年
3 梁卫敬;MIMO-OFDM系统中基于TGPS的资源分配算法[D];郑州大学;2010年
4 李萌;MIMO-OFDM系统载波同步算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 宋楠;MIMO-OFDM系统的信道估计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 杨业强;MIMO-OFDM系统天线选择技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 薛明;MIMO-OFDM编码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 邵家枫;基于WiMAX的初始ranging检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王二小;MIMO-OFDM系统中降低PAPR技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 郭晶;超正交空时网络编码在MIMO-OFDM系统中的应用[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵荣黎;数字移动通信传播特性预测及信道模型的研究[J];北方交通大学学报;1997年05期
2 李正夷;杜正伟;龚克;冯正和;吴多龙;;自适应MIMO系统中的支持选择功能的四单元天线[J];电波科学学报;2009年03期
3 孙浩;周胜;高鹏;;WCDMA无线网络规划中的小区容量及影响因素分析[J];电信工程技术与标准化;2008年04期
4 ;WCDMA核心网络标准的选择[J];电信技术;2003年10期
5 唐富;;移动网海面覆盖技术特点简析及规划建议[J];电信快报;2008年05期
6 郑大伟;;功率控制在WCDMA中的应用[J];电子科技;2006年10期
7 董霄剑,尤肖虎;WCDMA中一种新的信道估计方法[J];电子学报;2000年07期
8 王鹏;赵宇;曹达仲;;多载波CDMA容量的研究[J];电子与信息学报;2007年01期
9 侯轶;姜兴;;一种适用于MIMO移动端多天线单元的分析与设计[J];桂林电子科技大学学报;2010年02期
10 严益强,廖莎;中国电信3G/WCDMA传送网技术选择研究[J];广东通信技术;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王煊;小型手持移动终端多天线技术研究[D];清华大学;2010年
2 杨洪生;3G WCDMA无线资源管理与业务质量保证问题及WCDMA基站实现技术研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年
3 张靖;WCDMA系统智能天线—RAKE接收及相关技术研究[D];电子科技大学;2003年
4 李忻;新一代无线通信系统中的MIMO信道建模与多天线设计研究[D];电子科技大学;2005年
5 罗振东;MIMO无线通信系统的关键理论与技术研究[D];北京邮电大学;2006年
6 穆萨(Mouhamadou Bello Moussa);WCDMA混合业务模型及网络覆盖和容量仿真分析与研究[D];吉林大学;2006年
7 苏昕;MIMO无线通信系统中若干问题的研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 钱轶群;MIMO无线通信系统中的空时编码与预编码研究[D];东南大学;2006年
9 于晓燕;双选择性信道与空间相关信道下MIMO无线通信系统中的信道估计[D];东南大学;2006年
10 肖海林;新一代无线通信系统中的MIMO信道建模与信道估计[D];电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 常海成;郑州3G无线网覆盖预测研究[D];解放军信息工程大学;2008年
2 伍裕江;MIMO无线通信中的终端多天线设计[D];电子科技大学;2005年
3 刘谟婧;四平市区WCDMA无线网络初期建设预规划方案的研究[D];吉林大学;2005年
4 黄萍;TD-SCDMA和WCDMA共存干扰分析和仿真[D];南京理工大学;2005年
5 王蒨蒨;EDGE技术在GPRS上的应用研究[D];天津大学;2005年
6 马磊;MIMO天线选择及其相关技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
7 肖伟宏;MIMO移动通信系统中的终端多天线设计[D];电子科技大学;2006年
8 汪锋;WCDMA室内分布系统设计几个关键问题的研究[D];北京邮电大学;2006年
9 郭成;基于WCDMA的大连市3G无线网络规划与仿真[D];北京邮电大学;2006年
10 高晓林;基于HSDPA的分组调度算法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 李颖,王新梅;一种网格空时码优化的新方法[J];电子学报;2002年10期
2 李颖,李佳,王新梅;一种改进的分层空时码检测算法[J];通信学报;2003年03期
3 李颖,吴克颖,王新梅;级连网格空时码性能分析[J];西安电子科技大学学报;2002年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王军选;;多天线通信中的球译码技术[J];西安邮电学院学报;2006年05期
2 林楷,邹盛唐,史治平,张雪竹;双向监督复转码的译码算法改进[J];通信技术;2003年04期
3 王冬梅;王秀芳;路敬祎;浦晓威;;LLR-BP算法的简化译码算法研究[J];科学技术与工程;2010年12期
4 曹艳;王红星;;基于维特比算法的VMSK/2译码方式研究[J];遥测遥控;2010年06期
5 唐元元;张德民;刘哲哲;李小文;;TD-LTE系统中软输出球形译码检测算法研究[J];电子技术应用;2012年11期
6 周晓迈,王新梅;用译码算法优化一类{1,-1}~n上的二次函数[J];通信学报;1992年04期
7 刘光亮,胡正名;一种新的软输出译码算法[J];电子科学学刊;1998年04期
8 白玉洁;吕吉贺;白凤山;;一种Nonbinary-Turbo-DFH方案及译码算法[J];通信技术;2013年09期
9 岳珍梅;蔺俊杰;杜少波;;一种改进的球形译码算法性能分析[J];兰州理工大学学报;2013年06期
10 庞臣;徐家品;;多进制低密度奇偶校验码的扩展最小和译码算法研究[J];微型机与应用;2014年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 肖海勇;毕光国;;联合检测的均衡译码算法[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
2 刘海涛;程型清;李道本;;低复杂度复球译码检测算法[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
3 童胜;王鹏;王单;王新梅;;LDPC码量化和积译码的高效实现[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
4 卢而辉;赖信焜;谢德望;李肇严;;可运用于线性区块码之新式软式判定译码算法[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
5 梁栋;李冬霞;;一种改进的Turbo码Log-MAP译码算法[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年
6 张颖;岳殿武;;几何Goppa码的译码[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
7 周朝霞;王大勇;;一种高速并行的Turbo码译码算法[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
8 路成业;孙蓉;王新梅;;Turbo码几种译码算法中的量化分析[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年
9 黑保琴;;双星探测计划中R-S码及其译码的软件实现[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十五次学术会议论文集[C];2002年
10 朱敏;孟庆民;高西奇;;球形译码在MIMO-OFDM系统中的应用[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林伟;多元LDPC码:设计、构造与译码[D];西安电子科技大学;2012年
2 罗天放;通信系统中的Turbo码及Turbo均衡问题研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
3 王单;LDPC码编译码算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
4 崔俊云;LDPC码的构造及其译码算法研究[D];西安电子科技大学;2012年
5 黄海艺;低密度奇偶校验(LDPC)码改进译码算法研究[D];华南理工大学;2013年
6 陈晓刚;现代编码的性能分析与简化译码算法[D];北京邮电大学;2010年
7 刘原华;LDPC码的代数构造及译码算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
8 胡树楷;LDPC码构造及低复杂度译码算法研究[D];西安电子科技大学;2012年
9 徐朝军;RS码译码算法及其实现的研究[D];西安电子科技大学;2006年
10 赵传钢;LDPC码及迭代接收系统研究[D];北京邮电大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵振国;LDPC码的译码算法研究[D];燕山大学;2009年
2 李金根;低密度奇偶校验码的研究与设计[D];大连海事大学;2008年
3 怀钰;LDPC码编译码算法的研究[D];中国科学技术大学;2004年
4 艾雨;DMB-TH系统纠错码应用算法设计仿真与实现研究[D];电子科技大学;2010年
5 刘文焘;LDPC码译码算法的研究与仿真[D];电子科技大学;2006年
6 廖剑;一种改进的Step-by-Step译码算法及其应用[D];武汉科技大学;2003年
7 胡潘;基于置换多项式的LDPC码研究[D];西南交通大学;2011年
8 李秋玲;基于动态消息调度的LDPC码及数字喷泉码改进译码算法研究[D];西南交通大学;2012年
9 胡俊红;Fountain码编译码算法及其在无线通信中的应用研究[D];河南科技大学;2013年
10 左恩宇;RA码的优化译码算法与性能分析[D];西安电子科技大学;2014年
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