多天線連續(xù)相位調(diào)制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線通信技術(shù)在不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用需求中正經(jīng)歷著飛速地發(fā)展，有限的可利用頻譜資源和復(fù)雜的無(wú)線傳輸環(huán)境是無(wú)線通信領(lǐng)域的兩人制約因素，也是激勵(lì)無(wú)線通信技術(shù)不斷發(fā)展的兩大挑戰(zhàn)。連續(xù)相位調(diào)制(continues Phase Modulation,CPM)是單天線系統(tǒng)中能夠有效利用帶寬，提高頻譜利用率和功率效率的一種非線性調(diào)制方式，在無(wú)線通信領(lǐng)域有了廣范的應(yīng)用；多輸入多輸出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)系統(tǒng)能夠有效克服信

2、道衰落影響，提高衰落信道的信道容量，在線性調(diào)制與之結(jié)合的系統(tǒng)中，已經(jīng)被越來(lái)越多的研究證明是未來(lái)通信發(fā)展的重要課題。 本文對(duì)M1MO-CPM系統(tǒng)的兒項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，提出適用于任意天線的基丁連續(xù)相位調(diào)制的類正交空時(shí)編碼算法，提出有效降低譯碼復(fù)雜度的解調(diào)算法，并且利用改進(jìn)的輔助數(shù)據(jù)矩陣，提出一種信道估計(jì)算法可應(yīng)用丁多種空時(shí)編碼方式下的MlMO一CPM系統(tǒng)，同時(shí)針對(duì)基丁部分響應(yīng)CPM的正交空時(shí)編碼系統(tǒng)提出了一種非相干解調(diào)的算法，減少

3、系統(tǒng)的信道估計(jì)模塊，有效降低接收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。 本文土要內(nèi)容安排如下： 第一章主要介紹了CPM和MIMO系統(tǒng)的特性，并對(duì)MIMO-CPM系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀做了介紹，給出本文內(nèi)容安排及主要研究成果。 第二章首先給出MIMO-CPM系統(tǒng)模型，分析指出格碼空時(shí)連續(xù)相位調(diào)制系統(tǒng)(Trellis-CodedSpace-Time CPM，TC-ST-CPM)的性能和復(fù)雜度，對(duì)比提出類正交空時(shí)編碼連續(xù)相位調(diào)制系統(tǒng)(Orthog

4、onal-Like Space-Time Coded CPM，oL-ST-CPM)及其性能分析；本章提出了一種突破發(fā)送天線限制的類正交空時(shí)編碼方法；利用各發(fā)送天線發(fā)送信號(hào)的類正交特性，分析提出了簡(jiǎn)化的澤碼算法，大大降低了接收端的澤碼復(fù)雜度：分析了系統(tǒng)的成對(duì)差錯(cuò)概率，證明了類正交空時(shí)編碼的完全分集增益特性：類比線性調(diào)制方式，提出了空時(shí)編碼的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 第三章簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線信道的幾種主要信道模型，針對(duì)準(zhǔn)靜態(tài)Rayleigh衰落信道提

5、出一種適用于MIMO-CPM系統(tǒng)的信道估計(jì)算法。算法采用了空時(shí)編碼信號(hào)和訓(xùn)練序列信號(hào)的切換式幀結(jié)構(gòu)，提出相位歸零輔助矩陣和訓(xùn)練序列的設(shè)計(jì)方法。依據(jù)最小二乘準(zhǔn)則，提出了信道估計(jì)算法，進(jìn)一步提出了部分采樣點(diǎn)估計(jì)和部分矩形(a-REC)成形函數(shù)結(jié)合的信道估計(jì)方法。理論分析表明參數(shù)對(duì)數(shù)均方誤差與比特信噪比(Eb/No)呈線性下降關(guān)系。仿真結(jié)果表明，采用部分采樣點(diǎn)參數(shù)估計(jì)方法和a-REC成形函數(shù)結(jié)合，既減少訓(xùn)練序列長(zhǎng)度，義能有效抵抗定時(shí)誤差；在多

6、種MIMO-CPM系統(tǒng)中，與理想信道狀態(tài)信息(Channel State lnformation,CSl)條件下相比誤比特性能差距均小丁0.3dB。 第四章首先介紹了全響應(yīng)和部分響應(yīng)CPM系統(tǒng)的特性以及全響應(yīng)正交空時(shí)編碼系統(tǒng)(OrthogonalSpace-Time Coded CPM，OSll-CPM)的非相干解調(diào)方法，在此基礎(chǔ)上提出了部分響應(yīng)止交空時(shí)編碼系統(tǒng)(Orthogonal Space-Time Coded parti