單載波塊傳輸系統(tǒng)多天線(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會(huì)的高速發(fā)展，人們對(duì)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和傳輸速率的要求越來(lái)越高。如何克服無(wú)線(xiàn)信道的多徑時(shí)延擴(kuò)展是寬帶無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)面臨的重要挑戰(zhàn)。單載波頻域均衡是一種有效對(duì)抗多徑衰落信道影響的技術(shù)，并且可以克服正交頻分復(fù)用系統(tǒng)峰均功率比高的缺陷，因此適合作為功率受限設(shè)備的發(fā)送方案。當(dāng)發(fā)射端部署多根天線(xiàn)時(shí)，多天線(xiàn)單載波頻域均衡系統(tǒng)能進(jìn)一步提升傳輸鏈路的可靠性。基于直升機(jī)與地面通信、飛機(jī)和衛(wèi)星與地面通信等應(yīng)用場(chǎng)景的巨大應(yīng)用空間，單載波頻域均衡和多天線(xiàn)技術(shù)

2、相結(jié)合是空地通信場(chǎng)景下一個(gè)很具有競(jìng)爭(zhēng)力的方案。
　　本文首先介紹了無(wú)線(xiàn)信道對(duì)數(shù)字信號(hào)帶來(lái)的影響和對(duì)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的干擾，指出寬帶無(wú)線(xiàn)信道的時(shí)間和頻率雙選擇性。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)在空地通信場(chǎng)景下的單載波頻域均衡系統(tǒng)對(duì)仿真用到的SUI-3信道模型進(jìn)行了分析。
　　然后介紹了多天線(xiàn)分集技術(shù)和空時(shí)編碼技術(shù)，從Alamouti方案出發(fā)介紹了空時(shí)分組碼的編譯碼結(jié)構(gòu)，并對(duì)不同信道條件下不同天線(xiàn)數(shù)的空時(shí)分組碼進(jìn)行了仿真得到其性能對(duì)比曲線(xiàn)，證明了

3、以空時(shí)分組碼為代表的多天線(xiàn)技術(shù)在瑞利信道條件下能夠有效的提升系統(tǒng)性能，為后文將空時(shí)分組碼與單載波頻域均衡結(jié)合應(yīng)用于頻率選擇性信道奠定了基礎(chǔ)。
　　在建立了單載波頻域均衡系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)信道頻域均衡算法進(jìn)行了研究和仿真，包括頻域線(xiàn)性均衡ZF算法和MMSE算法，混合判決反饋均衡(HDFE)算法，噪聲預(yù)測(cè)判決反饋均衡(HDFE-NP)算法和殘留碼間干擾消除均衡(MMSE-RISIC)算法，仿真結(jié)果表明MMSE算法考慮了噪聲的影響，避免了

4、迫零均衡的缺陷，誤碼率性能優(yōu)于ZF均衡。然后對(duì)非線(xiàn)性均衡算法性能進(jìn)行了比較和分析，非線(xiàn)性均衡算法在誤碼性能上優(yōu)于線(xiàn)性均衡算法，特別是在高信噪比情況下，非線(xiàn)性均衡對(duì)系統(tǒng)的性能有較大的改善，在非線(xiàn)性均衡算法中，HDFE-NP算法更具靈活性適合應(yīng)用，在相同性能條件下，HDFE-NP算法的計(jì)算復(fù)雜度更低。特別還針對(duì)在空地通信場(chǎng)景中存在較大的多普勒頻移的特點(diǎn)對(duì)多種均衡算法進(jìn)行了仿真對(duì)比。
　　然后，對(duì)SC-FDE系統(tǒng)和OFDM系統(tǒng)的系統(tǒng)模型

5、進(jìn)行了簡(jiǎn)單對(duì)比，分析了其相似和不同之處，對(duì)SC-FDE系統(tǒng)的基本原理進(jìn)行了闡述，設(shè)計(jì)出了單載波頻域均衡系統(tǒng)與空時(shí)編碼多天線(xiàn)技術(shù)相結(jié)合的方案，通過(guò)仿真證明了多天線(xiàn)單載波頻域均衡方案相比單天線(xiàn)單載波頻域均衡方案顯著提高了系統(tǒng)的性能，能夠更好的應(yīng)對(duì)直升機(jī)與地面通信、衛(wèi)星與地面通信等空地通信場(chǎng)景中存在的頻率選擇性信道、多普勒衰落和相位噪聲等問(wèn)題。并且通過(guò)將多天線(xiàn)單載波頻域均衡系統(tǒng)方案與多天線(xiàn)正交頻分復(fù)用方案仿真對(duì)比，再次證明以空時(shí)分組碼為代表的