Media-based Modulation關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、Media-based Modulation(MBM)是近年來提出的一種空間復(fù)用技術(shù)。其基本思想是在發(fā)射機(jī)通過廉價(jià)元器件改變發(fā)射天線周圍的射頻特性，從而改變發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的信道狀態(tài)，使發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間可以產(chǎn)生多種信道狀態(tài)。發(fā)射機(jī)利用這些不同的信道狀態(tài)承載信息，發(fā)送到接收機(jī)。MBM可以與傳統(tǒng)的射頻調(diào)制技術(shù)相結(jié)合，既可以發(fā)送信道狀態(tài)信息，又可以發(fā)送射頻調(diào)制信息。因此，MBM相對于傳統(tǒng)的多天線技術(shù)在系統(tǒng)的頻譜效率和能量效率上存在巨大的潛

2、力。
　　首先，本文研究了MBM的實(shí)現(xiàn)原理。MBM有兩種工作方式，即可以只發(fā)射信道狀態(tài)信息，還可以發(fā)射信道狀態(tài)信息和射頻調(diào)制信息。通過研究MBM系統(tǒng)的符號(hào)映射規(guī)則，本文提出了一個(gè)等效系統(tǒng)模型。在此系統(tǒng)模型下，針對MBM系統(tǒng)不同的工作方式，推導(dǎo)并分析了其信道容量。結(jié)果表明MBM在信道容量上存在著巨大的優(yōu)勢。同時(shí)，研究了MBM系統(tǒng)接收機(jī)的兩種檢測方式，即最大似然檢測和球形解碼，并提出了降低復(fù)雜度的球形解碼算法。仿真結(jié)果表明，降低復(fù)雜度

3、的球形解碼算法的誤碼率性能與最大似然解碼相同，而計(jì)算復(fù)雜度相比于最大似然解碼和傳統(tǒng)的球形解碼都有很大程度的降低。
　　然后，由于MBM系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)能夠產(chǎn)生豐富的信道狀態(tài)，為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能，本文研究了MBM系統(tǒng)的信道狀態(tài)選擇算法。MBM系統(tǒng)可以通過采用一部分對系統(tǒng)增益較高的信道狀態(tài)來承載和傳輸信息，進(jìn)而降低系統(tǒng)的誤碼率。本文針對MBM兩種不同的工作方式，提出了兩個(gè)信道狀態(tài)選擇算法即CS-MBM和CS-MSBM。這兩個(gè)算法的原

4、理是最大化系統(tǒng)的最小歐式距離，大大的降低了選擇過程的復(fù)雜度。仿真結(jié)果表明，當(dāng)系統(tǒng)的星座圖具有較高維度時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率性能很好，當(dāng)系統(tǒng)的星座圖維度較低時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率性能有少量損失。
　　最后，由于MBM利用信道狀態(tài)承載信息，精確的信道估計(jì)必不可少。然而實(shí)際的信道是時(shí)變的，尤其是在高速移動(dòng)環(huán)境下。因此本文研究了MBM系統(tǒng)在時(shí)間選擇性信道下的誤碼率性能。為了能夠提高接收機(jī)估計(jì)信道的準(zhǔn)確性，本文推導(dǎo)了MBM系統(tǒng)中基于最小均方誤差準(zhǔn)則和遞