基于CDD的多天線雙向協(xié)作中繼傳輸方案的研究.pdf

1、多輸入多輸出系統(tǒng)(Multiple Input Multiple Output，MIMO)通過(guò)在源端和終端分別配置多根天線進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和接收，來(lái)獲得空間分集增益，大幅度提高系統(tǒng)容量。但是MIMO系統(tǒng)在終端的實(shí)際應(yīng)用中十分受限，隨即引入?yún)f(xié)作中繼，研究表明協(xié)作中繼能有效的提高系統(tǒng)的傳輸速率及傳輸?shù)目煽啃?。雙向協(xié)作通信能夠突破半雙工的工作模式制約，顯著提高系統(tǒng)的頻譜效率。多天線雙向協(xié)作通信通過(guò)利用MIMO及協(xié)作中繼的優(yōu)勢(shì)來(lái)提高空間分集，增大

2、無(wú)線分布式通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，非常具有研究意義。但研究發(fā)現(xiàn)隨著中繼數(shù)的增加，系統(tǒng)的檢測(cè)復(fù)雜度及編碼復(fù)雜度也隨之增加。為此，本文提出了一種基于循環(huán)延遲分集(Cyclic Delay Diversity，CDD)的多天線雙向協(xié)作中繼差分傳輸方案。主要研究工作如下:
　　(1)研究了分布式網(wǎng)絡(luò)中雙向協(xié)作通信模型，分析了幾種經(jīng)典的傳輸方法以及其檢測(cè)復(fù)雜度增加的原因。此外研究了線性預(yù)編碼，可以降低信號(hào)傳輸時(shí)符號(hào)間的干擾，提高通信傳輸?shù)目煽啃约?/p>

3、系統(tǒng)的空間分集增益。
　　(2)研究了循環(huán)延遲分集技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式及其降低檢測(cè)復(fù)雜度的原理，并將該技術(shù)應(yīng)用于多天線雙向協(xié)作模型中，提出了一種基于CDD的雙向協(xié)作中繼傳輸方案。整個(gè)傳輸過(guò)程經(jīng)歷三個(gè)階段:第一階段，第一個(gè)源節(jié)點(diǎn)向中繼端及第二個(gè)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送經(jīng)過(guò)線性預(yù)編碼后的信息;第二階段，第二個(gè)源節(jié)點(diǎn)向中繼端及第一個(gè)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送經(jīng)過(guò)線性預(yù)編碼后的信息;第三階段，中繼端將前兩個(gè)階段接收到的信息先進(jìn)行循環(huán)延遲再放大轉(zhuǎn)發(fā)至兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)。仿真結(jié)果表明該

4、方案能提高系統(tǒng)的誤碼性能。
　　(3)針對(duì)信道快衰落條件下接收端無(wú)法保證對(duì)信道狀態(tài)信息(Channel StateInformation，CSI)進(jìn)行完美估計(jì)的問(wèn)題，且為了進(jìn)一步提高上述傳輸方案的可行性，在其基礎(chǔ)上引入差分編碼。本文提出了一種基于CDD的多天線雙向協(xié)作中繼差分傳輸方案，對(duì)需要發(fā)送的信息先進(jìn)行線性預(yù)編碼后再進(jìn)行差分編碼，傳輸時(shí)無(wú)需對(duì)CSI進(jìn)行有效的估計(jì)，避免了誤碼傳輸。
　　本文提出的方案適用于兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)和中繼