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(jìn)行MIMO的標(biāo)準(zhǔn)化工作。MIMO與其他技術(shù)的結(jié)合，可進(jìn)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(jìn)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(jìn)此系統(tǒng)模型頻譜效益的有效方法。在進(jìn)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(kuò)譜(STS)技術(shù)的系統(tǒng)性能進(jìn)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(zhǔn)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(dāng)用戶數(shù)增多，這種改進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dá)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(dá)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(zhǔn)確地刻畫不同的發(fā)送天線和接收天