基于天線分組的空間調(diào)制系統(tǒng)線性預(yù)編碼技術(shù)性能分析.pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)無線通信的數(shù)據(jù)傳輸速率以及傳輸可靠性都提出了越來越高的要求。MIMO系統(tǒng)的提出雖然在一定程度滿足了人們對(duì)系統(tǒng)性能的需求，但卻大大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度和能耗。為了降低大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和能耗，最近幾年提出了一種新型的多天線傳輸空間復(fù)用技術(shù)，即空間調(diào)制技術(shù)。
　　空間調(diào)制技術(shù)在任何時(shí)刻只激活一根發(fā)射天線，所以這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在發(fā)送端不需要天線間同步，在接收端進(jìn)行檢測(cè)解調(diào)比較簡(jiǎn)單。同時(shí)，它還利用天線的序號(hào)

2、來傳遞信息，這樣省去了一部分功率，因此相對(duì)于傳統(tǒng)多天線技術(shù)，空間調(diào)制技術(shù)的能效比較高。但空間調(diào)制系統(tǒng)要求發(fā)射端的天線數(shù)是2的冪次方，并且相對(duì)于大規(guī)模的MIMO系統(tǒng)，空間調(diào)制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率還是偏低。正是如此，本文提出了一種在發(fā)射端對(duì)發(fā)射天線進(jìn)行分組的空間調(diào)制系統(tǒng)，通過在發(fā)射端進(jìn)行線性預(yù)編碼處理，它不但能夠打破發(fā)射天線數(shù)是2的冪次方的限制，而且還能有效提高數(shù)據(jù)傳輸率，降低接收端解調(diào)的復(fù)雜度。本文采用迫零(ZF)預(yù)編碼和最小均方誤差(MMS

3、E)預(yù)編碼技術(shù)，對(duì)基于天線分組的空間調(diào)制系統(tǒng)性能進(jìn)行分析，求出了誤碼率的閉合表達(dá)式，優(yōu)化了系統(tǒng)傳輸率。主要內(nèi)容如下：
　　1、在發(fā)射端，首先對(duì)基站的發(fā)射天線進(jìn)行分組，然后利用空間調(diào)制系統(tǒng)在任何時(shí)刻只有一根天線工作而剩余的其他發(fā)射天線都不工作的特點(diǎn)，把一個(gè)復(fù)雜的MIMO無線移動(dòng)通信的空間調(diào)制系統(tǒng)的信道矩陣化簡(jiǎn)成了一個(gè)只有M?K維的向量矩陣H，這就簡(jiǎn)化了計(jì)算過程。
　　2、利用數(shù)學(xué)中的卡方分布近似求F分布的方法求得采用迫零線性預(yù)

4、編碼的天線分組空間調(diào)制系統(tǒng)誤碼率的閉合表達(dá)式，并對(duì)其進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明，理論近似結(jié)果和仿真結(jié)果是非常接近的。最后分析了發(fā)射端的發(fā)送天線分組數(shù)K、接收端用戶數(shù)M等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)誤碼率造成的影響，并分析如何調(diào)整這些參數(shù)以便改善系統(tǒng)的性能。
　　3、同樣利用理論近似求出采用最小均方誤差線性預(yù)編碼的天線分組空間調(diào)制系統(tǒng)誤碼率閉合表達(dá)式，仿真驗(yàn)證了結(jié)果的正確性。通過對(duì)迫零(ZF)和最小均方誤差(MMSE)兩種線性預(yù)編碼進(jìn)行仿真分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)接