基于酉空時(shí)調(diào)制的軟信息轉(zhuǎn)發(fā)中繼技術(shù)的研究.pdf

1、近年來，無線移動(dòng)通信系統(tǒng)的相關(guān)研究日趨完善，主流通信技術(shù)的發(fā)展也已十分成熟。無線通信技術(shù)的研究與發(fā)展時(shí)刻本著便民利民的思想，逐漸地拉近人與人之間的距離，極大程度地促進(jìn)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步。一直以來，更為可靠、更為高效的通信傳輸都是無線通信所追求的目標(biāo)。但是實(shí)際上，現(xiàn)實(shí)的通信系統(tǒng)面臨許多復(fù)雜的問題，多徑、多址干擾以及帶寬的限制等都會(huì)對通信鏈路的可靠性能產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，并已成為制約通信技術(shù)發(fā)展的要素。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)為傳統(tǒng)無線通信系

2、統(tǒng)引入“空間”這一可利用的因素，通過充分發(fā)掘空間資源以獲取更高的發(fā)送速率和功率效率。其中，空時(shí)編碼技術(shù)在發(fā)送端和接收端對信號進(jìn)行時(shí)間域和空間域上的綜合處理，通過引入冗余或產(chǎn)生復(fù)用以達(dá)到較高的系統(tǒng)增益。
　　酉空時(shí)調(diào)制，作為空時(shí)編碼技術(shù)中的一種新型編碼技術(shù)，在發(fā)送端和接收端均不需要已知信道狀態(tài)信息(CSI)，十分適合因高速移動(dòng)產(chǎn)生的快速衰落通信信道。然而，遠(yuǎn)距離傳輸或“陰影效應(yīng)”將會(huì)致使信噪比大大降低，這時(shí)酉空時(shí)調(diào)制便失去其優(yōu)越性。

3、應(yīng)用中繼的無線通信系統(tǒng)在各中繼節(jié)點(diǎn)提供能量，可使信噪比保持較高水平，維持較長距離的通信傳輸。而適用于快速衰落信道即信道變化非?？斓那闆r下的轉(zhuǎn)發(fā)中繼方案較少。進(jìn)而，為了避免中繼網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)硬判決信息帶來的錯(cuò)誤傳播現(xiàn)象，我們關(guān)注軟信息轉(zhuǎn)發(fā)中繼這一新興技術(shù)。軟信息轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)在中繼節(jié)點(diǎn)處以多種方式再次生成含有不確定性的軟信號，并將其轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)，減少中繼節(jié)點(diǎn)硬判決對目的節(jié)點(diǎn)譯碼產(chǎn)生的影響，提高整個(gè)中繼網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。因此，基于酉空時(shí)調(diào)制的軟信息

4、轉(zhuǎn)發(fā)中繼技術(shù)的研究具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文提出兩種基于酉空時(shí)調(diào)制的軟信息轉(zhuǎn)發(fā)中繼方案，即估計(jì)轉(zhuǎn)發(fā)中繼方案與互信息轉(zhuǎn)發(fā)中繼方案。兩種方案均可適用于中繼網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)未知信道狀態(tài)信息的快衰落信道環(huán)境。就我們研究所知，軟信息轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)仍未涉及到快衰落環(huán)境中性能依然良好的酉空時(shí)調(diào)制技術(shù)。估計(jì)轉(zhuǎn)發(fā)中繼方案在已知中繼接收信號的前提下對源發(fā)送信號進(jìn)行估計(jì)轉(zhuǎn)發(fā)。互信息轉(zhuǎn)發(fā)中繼方案利用源發(fā)送信號與中繼接收信號的瞬時(shí)互信息作為最大似然譯碼準(zhǔn)則的一種可

5、靠性度量。兩種中繼方案在中繼節(jié)點(diǎn)處均轉(zhuǎn)發(fā)含有不確定性的軟信息，盡可能避免因轉(zhuǎn)發(fā)硬判決信息引起的錯(cuò)誤傳播現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)中繼網(wǎng)絡(luò)中通信數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸。對于基于酉空時(shí)調(diào)制的并行中繼網(wǎng)絡(luò)，本文首次給出上述兩種方案的中繼函數(shù)、功率歸一化因子及接收端譯碼方法等。更重要的是，目的節(jié)點(diǎn)廣義信噪比的理論推導(dǎo)及仿真結(jié)果也在本文中首次展現(xiàn)。仿真結(jié)果表明，基于酉空時(shí)調(diào)制的并行兩跳中繼網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)誤碼率為10-2時(shí)，與經(jīng)典譯碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼、放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼相比，所提估計(jì)轉(zhuǎn)發(fā)