無線傳輸多維信號的性能分析.pdf

1、信息理論的研究結(jié)果表明，增加信號的維數(shù)為信號設(shè)計(jì)提供了額外的自由度，原本在低維空間中比較困難的優(yōu)化問題，在高維空間中有可能迎刃而解，從而獲得更好的系統(tǒng)性能。本論文的工作基于國家863項(xiàng)目和973項(xiàng)目，針對無線傳輸多維信號進(jìn)行性能分析，對固定陣列長度單用戶MIMO系統(tǒng)的功率偏移參數(shù)、格（1attice）星座的相位噪聲靈敏度以及信號空間分集在Generalized-K衰落信道和MIMO瑞利衰落信道下的特性及應(yīng)用等進(jìn)行了深入的研究。
　

2、　 第一章首先回顧了移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)和發(fā)展歷程，闡述了MIMO容量、lattice技術(shù)以及信號空間分集的研究背景及現(xiàn)狀。
　　 在無線傳輸高信噪比情況下，功率偏移是信噪比-容量曲線中信噪比軸的截距，優(yōu)化功率偏移參數(shù)有助于提高系統(tǒng)容量。第二章中，采用固定陣列長度的均勻直線陣，通過擬合三對角特普利茨矩陣行列式曲線，分析了接收天線間相關(guān)性以及收發(fā)天線數(shù)目的最大值對于兩發(fā)多收單用戶MIMO系統(tǒng)功率偏移的影響，得出了給定天線陣列長度情

3、況下，功率偏移極值點(diǎn)的基本公式。仿真結(jié)果表明，可以利用極值點(diǎn)公式選擇合理的接收天線數(shù)目，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)功率偏移。
　　 第三章分析了lattice星座對于相位噪聲的靈敏度。分析過程基于大量星座點(diǎn)數(shù)目和高信噪比的假設(shè)。從成對錯(cuò)誤概率入手，推導(dǎo)出AWGN信道下誤符號率的上界。針對較小的相位噪聲，可以把相位噪聲信道轉(zhuǎn)變?yōu)锳WGN信道。使用維納模型建模相位噪聲，把AWGN信道下的誤符號率上界推廣至相位噪聲信道。并以該上界為性能準(zhǔn)則，分析多維l

4、attice星座對于相位噪聲的靈敏度。仿真結(jié)果表明，在相同的歸一化頻譜效率情況下，高維星座對于相位噪聲的靈敏度高于低維星座；在相同星座維數(shù)的情況下，高的歸一化頻譜效率意味著相位噪聲信道下更多的性能損失。
　　 第四章中，使用Generalized-K分布來建模無線信道中的復(fù)合衰落。分析了信號空間分集在Generalized-K衰落信道下的應(yīng)用，推導(dǎo)出Generalized-K衰落信道下的成對錯(cuò)誤概率表達(dá)式。依據(jù)該成對錯(cuò)誤概率的表

5、達(dá)式，證明了當(dāng)信號空間分集的分集階數(shù)趨于無窮大時(shí)，Generalized-K衰落信道的差錯(cuò)性能可以逼近高斯信道下的值。在數(shù)值仿真時(shí)，使用Gamma分布來近似Generalized-K分布。基于該近似，數(shù)值仿真更容易處理并驗(yàn)證了理論分析的正確性。
　　 第五章中，擴(kuò)展信號空間分集技術(shù)到MIMO系統(tǒng)中，研究信號空間分集在MIMO瑞利衰落信道下的差錯(cuò)性能。根據(jù)小變量近似方法，獨(dú)立同分布瑞利隨機(jī)變量之和具有Nakagami分布的特征?；?/p>