MIMO-DS-CDMA移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、MIMO是新一代無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。最近的一些研究成果表明，MIMO技術(shù)因為具有高容量、高數(shù)據(jù)率以及高傳輸質(zhì)量等優(yōu)勢，ITU和3GPP已著手進行MIMO的標準化工作。MIMO與其他技術(shù)的結(jié)合，可進一步改善系統(tǒng)的容量以及系統(tǒng)的傳輸性能和頻譜效益，這引起人們極大的興趣。本文在他人研究工作的基礎(chǔ)上，將MIMO與比較成熟的抗多址DS-CDMA技術(shù)相結(jié)合，針對MIMO-DS/CDMA系統(tǒng)多用戶系統(tǒng)容量、發(fā)射分集、空時接收以及多維信道矩陣的

2、空間相關(guān)性等問題進行了研究，得出了幾點新的結(jié)論。主要工作如下： 1.論文分析了多用戶多天線情況下MIMO-DS/CDMA系統(tǒng)上行鏈路的容量，并且提出了一種改進此系統(tǒng)模型頻譜效益的有效方法。在進行MIMO-DS/CDMA系統(tǒng)上行鏈路的研究時，利用隨機矩陣的理論和注水原理分析了多用戶情況下的系統(tǒng)容量。在此基礎(chǔ)上，提出利用“天線加權(quán)”的方法消除用戶間干擾，改善系統(tǒng)容量。 2.針對雙發(fā)射/雙接收天線的MIMO-DS/CDMA系統(tǒng)

3、，分別對單用戶和多用戶情況下的空時擴譜(STS)技術(shù)的系統(tǒng)性能進行了分析并且給出了仿真實驗結(jié)果。研究了多徑能量分配對STS信道估計誤差的影響，并得出如下結(jié)論，在多徑數(shù)目不是很大的情況下，能夠在一定程度節(jié)省頻譜資源，同時減少信道估計誤差給系統(tǒng)帶來的擾動影響。 3.針對傳統(tǒng)的最小均方誤差(MMSE)空時多用戶檢測算法收斂性較差復(fù)雜度高的問題，提出了一種最優(yōu)變步長迭代空時多用戶檢測算法。最優(yōu)變步長迭代空時多用戶檢測算法利用Petrag

4、lia“自適應(yīng)最優(yōu)迭代”的思想，基于權(quán)值估計誤差最小的準則迅速更新權(quán)向量，其收斂速度明顯快于瞬態(tài)梯度最速下降的空時MMSE自適應(yīng)多用戶檢測算法。尤其當用戶數(shù)增多，這種改進的算法能夠較好的平衡收斂速度和系統(tǒng)誤碼性能之間的矛盾。 4.提出了一種改進的盲MOE自適應(yīng)空時多用戶檢測算法，該算法將多用戶檢測技術(shù)和盲信道估計技術(shù)相結(jié)合，根據(jù)接收信號相關(guān)矩陣的求逆次冪與估計誤差成反比的特點對接收機的空時信號進行有效檢測。而且這種新的空時接收機

5、檢測算法在噪聲方差較小、采樣數(shù)目趨于無窮以及逆次冪較大的情況下，系統(tǒng)性能得到一定程度的改善。 5.提出一種基于多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的三維空時無線信道仿真模型。針對雙發(fā)射/雙接收天線情況，利用頻率—延遲—角度的聯(lián)合統(tǒng)計相關(guān)函數(shù)，推導(dǎo)含有散射體、波達角度延展以及時延等信道參數(shù)的無線信道響應(yīng)模型。模型利用波達角來定位多普勒頻移的變化、能夠精確地描述不同接收天線的相位延遲、空時特征更易參數(shù)化，較為準確地刻畫不同的發(fā)送天線和接收天