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《解放军信息工程大学》 2010年
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MIMO中继关键技术研究

黄威  
【摘要】:IMT-Advanced定位于更高的数据速率和更大的系统容量,这在网络吞吐量、系统容量、小区边缘覆盖以及通信的可靠性等方面,对传统的蜂窝移动通信系统提出了巨大的挑战。MIMO技术由于在容量方面的巨大潜力,被认为是下一代移动通信系统中不可或缺的关键技术。最近的研究表明,在点对点的MIMO通信系统中加入多个中继节点,利用分布的多中继协作传递信息,可以进一步提高系统的吞吐量等性能,特别是当节点间的信道条件比较恶劣时,这种优势更加明显。 本论文在两跳MIMO多中继模型下,以最大化系统容量为目标,围绕“如何设计最优的中继转发矩阵”和“如何选择最佳的中继节点”两个问题展开研究,主要研究内容和创新点如下: 1、研究了MIMO系统和三节点中继系统的通信容量,建立了两跳MIMO中继模型,分析了MIMO单中继系统、MIMO多中继系统在放大转发方式和解码转发方式下的系统容量。仿真结果表明,在MIMO系统中使用多个中继时,系统的容量随中继个数呈对数增长关系。 2、研究了MIMO中继系统的最优设计问题,通过对基站和中继站的联合优化,将中继处理矩阵分为接收处理单元、功率分配单元和发送预处理单元等三个部分,并以此结构对放大转发方式和解码转发方式下的中继节点转发矩阵进行了优化设计,推导了功率分配方法和对应的系统容量。设计了一种基于信道响应矩阵奇异值分解的增强型放大转发中继方案,给出了对应的功率分配解析式。仿真表明,相比于传统的放大转发,这种增强型放大转发方案在系统容量方面有明显提升。 3、以容量最大化为目标,给出了一种基于瞬时信道状态信息的中继选择算法,分析了系统的中断概率,解决了各中继站增益不同时中继节点的选择问题。仿真表明,在中断概率给定的情况下,随着信噪比的增大,所需选择的中继节点数逐渐减少。 4、研究了部分解码转发中继方案,分析表明部分解码时参与转发的中继个数更多,可以进一步提升系统性能。以系统容量最大化为目标,设计了基于部分解码中继的中继选择算法,分析了系统中断概率。仿真表明,相比于传统的解码转发方式,在低信噪比条件下,相同候选中继节点时,部分解码中继的中断概率更低。
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN919.3

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张剑峰;中继MIMO系统下预编码技术的研究[D];山东大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张静美,王莹,张平;多天线协作传输系统的容量分析与功率分配[J];北京邮电大学学报;2005年05期
2 高伟东;王文博;袁广翔;彭木根;;协作通信中的中继节点选取和功率分配联合优化[J];北京邮电大学学报;2008年02期
3 赵贤敬;王薇;赵丽平;郑明忠;郑宝玉;;无线移动网络的协作通信方案研究[J];电信工程技术与标准化;2009年05期
4 李国兵;朱世华;惠鏸;;最佳中继协作通信系统的功率分配算法[J];电子学报;2008年10期
5 李汀;杨绿溪;;一种多用户多中继MIMO通信系统迭代预编码方案[J];电子与信息学报;2009年08期
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9 张源;高西奇;;三节点无线高斯中继信道容量分析[J];通信学报;2006年07期
10 俞菲;杨绿溪;;MIMO多中继辅助通信中的优化调度[J];通信学报;2008年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 岑燕斌;韦煜;罗会亮;;快速判断一类实对称矩阵正定的极大极小元方法[J];北京交通大学学报;2011年06期
9 何希盈;程锦房;邓大新;张磊;;单矢量水听器的MVDR波束形成性能研究[J];兵工自动化;2009年11期
10 杨洪涛;;多种内插算法的信道估计比较[J];北京工业职业技术学院学报;2010年04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
5 江帆;王墉;杨晨阳;;时空相关信道中下行多用户MIMO系统性能研究[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
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 蔡木林;蔡跃明;;OFDM中继信道节点选择与资源分配算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
8 李汀;杨绿溪;;多中继MIMO通信系统中基于SDMA码本的多用户调度[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
9 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
10 苏兵;宋卫星;钟朗;;利用OFDM技术改善CDMA系统性能[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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱志强;基于交叉熵的病毒式移动通信系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
2 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 苏佳;衰落信道上多用户通信的优化技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 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
5 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
6 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
7 胡进;复杂网络上的博弈及其在通信网络资源管理中的应用[D];华中科技大学;2010年
8 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏永敏;线性流形上几类矩阵方程的最小二乘解及最佳逼近解[D];河南理工大学;2010年
2 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
3 商春鹏;基于GPS/GSM嵌入式车载防盗系统研究和实现[D];山东科技大学;2010年
4 毛剑;基于MIMO-OFDM系统的均衡技术研究[D];长春理工大学;2010年
5 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
6 叶长明;UWB-PCSS调制方式研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李萌;MIMO-OFDM系统载波同步算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 宋楠;MIMO-OFDM系统的信道估计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 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
10 雷霆;MIMO系统的空时编码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 李国兵;朱世华;惠鏸;;最佳中继协作通信系统的功率分配算法[J];电子学报;2008年10期
2 李汀;杨绿溪;;一种多用户多中继MIMO通信系统迭代预编码方案[J];电子与信息学报;2009年08期
3 梅中辉;李晓飞;;协作通信技术[J];数据通信;2009年05期
4 俞菲;杨绿溪;;MIMO多中继辅助通信中的优化调度[J];通信学报;2008年03期
5 沈嘉;;3GPP LTE核心技术及标准化进展[J];移动通信;2006年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 梁童;MIMO移动通信系统中的预编码技术研究[D];北京邮电大学;2009年
2 董芃;基于有限反馈的MIMO系统线性预编码研究[D];电子科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 张平;Beyond 3G移动通信系统关键技术[J];北京邮电大学学报;2002年03期
2 肖建华,张平;非精确信道状态信息下OFDM系统中的自适应调制技术[J];北京邮电大学学报;2003年03期
3 张静美,邵春菊,王莹,张平;基于不同信道状态信息的两跳中继系统最优功率分配[J];北京邮电大学学报;2005年04期
4 张静美,王莹,张平;多天线协作传输系统的容量分析与功率分配[J];北京邮电大学学报;2005年05期
5 邓明;王浩;;MIMO技术及其在无线通信系统中的应用[J];信息技术;2006年12期
6 张源;高西奇;;三节点无线高斯中继信道容量分析[J];通信学报;2006年07期
7 殷勤业,张莹,丁乐,孟银阔;协作分集:一种新的空域分集技术[J];西安交通大学学报;2005年06期
【相似文献】
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1 周明宇;李立华;张平;张晓夏;王海峰;;两跳OFDM-AF中继系统的自适应比特和功率分配[J];北京邮电大学学报;2008年03期
2 张路;啜钢;林立凡;温小军;;多协作中继多接收天线解码中继传输的功率分配[J];北京邮电大学学报;2008年06期
3 曲喜强;许晓东;李宏佳;陶小峰;田辉;;基于功率成本的中继系统最优功率分配[J];北京邮电大学学报;2010年06期
4 郭佳;罗汉文;李洪星;;AF-DSTC协作通信中基于中断概率的功率分配方法[J];上海交通大学学报;2009年03期
5 啜钢;刘圣;温小军;;非对称信道下协作通信系统中断概率的研究[J];通信学报;2010年03期
6 严靖琳;唐伦;陈前斌;陈波;;基于多用户QoS的中继系统功率分配算法[J];计算机应用;2011年03期
7 车小林;何晨;蒋铃鸽;熊勇;;MIMO空间复用系统的最小BER比特分配[J];电子与信息学报;2008年04期
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9 吴素文;吕星哉;朱近康;邓单;;基于信道统计特性的中继选择算法[J];电子与信息学报;2009年05期
10 宋磊;李立华;高向川;王海峰;王朝炜;邬钢;;MIMO中继系统子信道和调制方式联合选择[J];北京邮电大学学报;2011年01期
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1 张蕾;李道本;;基于空间概念的MIMO容量及功率分配方案[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
2 王亚茜;柏庆;束锋;盛卫星;王建新;;多基站多用户MIMO系统下行链路最大化信泄噪比预编码器的基于信干噪比功率的分配方案[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
3 俞苗亮;李有明;;信道估计误差对多用户自适应功率分配算法影响的性能分析[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
4 张冬慧;;协同通信中基于放大转发和解码转发的功率分配比较[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
5 翟俊昌;林云;武建涛;;MIMO协同中继技术的发展[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
6 马守贵;陈明;;MIMO系统中基于离散速率集的线性预编码研究[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
7 王蕾蕾;武庆良;;中继协作通信系统性能仿真[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
8 蔡跃明;杨炜伟;王智林;;基于中继选择的差分放大转发传输系统性能分析[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
9 吴维悌;;2GHz 60路无线电中继系统[A];1985年全国微波会议论文集[C];1985年
10 贺志强;田宝玉;吴伟陵;;时变信道下MIMO系统自适应调制与功率分配的算法性能分析[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
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1 曲喜强;协作中继关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
2 季彦呈;无线中继系统中的协作传输和资源分配研究[D];西安电子科技大学;2011年
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5 范斌;宽带中继系统中无线资源分配技术的研究[D];北京邮电大学;2010年
6 徐薇;中继传输系统的关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年
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1 罗元;MIMO中继系统关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
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3 弓风;多用户MIMO中继系统中的线性滤波器设计[D];北京邮电大学;2011年
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5 高瑜;无线中继系统中资源分配的研究[D];电子科技大学;2011年
6 杨雪;蜂窝中继系统的性能分析与功率分配研究[D];华东师范大学;2012年
7 任政;中继系统中无线资源管理优化策略研究[D];北京邮电大学;2013年
8 孙聚芳;无线协作通信用户节点功率分配技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 佘好求;虚拟MIMO中继系统协作编码技术研究[D];北京邮电大学;2010年
10 蒋广健;协作中继系统资源优化与调度算法研究[D];重庆邮电大学;2012年
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