双空时传输分集技术研究

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1、重庆大学硕士学位论文摘要中文摘要MIMO技术能够在不增加带宽和发射功率的情况下大幅度提高系统容量、误码率性能和频带利用率，是新一代宽带无线移动通信系统中的关键技术。DSTTD技术是一种Alamouti与空间复用相结合的空时编码技术，它能同时获得分集增益和复用增益。DSTTD系统因具有接收机结构简单、对抗相关衰落信道稳健的优点而得到极大关注，并且已被纳入IEEE802.16e标准，成为宽带无线移动通信的标准。研究不同环境下DSTTD系统性能的提升并探讨信道估计误差对系统性能的影响是其研究中的重要课题。为了提高频率选择性衰落信道下对

2、抗ISI的性能，论文对结合OFDM的DSTTD-OFDM系统进行研究，分析了系统的模型及基本检测算法ZF-DF。应用QR分解的简化方式，讨论了低复杂度的ZF-DF检测方法。同时，为了增强相关衰落信道的系统性能，对结合天线混合技术的DSTTD系统下的多种天线混合模式从理论上作了推导，并对两种准则的天线混合模式的性能进行对比仿真。仿真结果表明基于最大化最小后处理SNR准则的天线混合模式可达到更优的性能。在独立同分布信道环境下，为了进一步提高DSTTD系统的分集增益，论文提出了一种结合信号空间分集的DSTTD-SSD系统。该系统发送端通过星

3、座旋转实现多维信号空间分集，接收端基于软干扰消除思想设计了迭代结构的联合检测算法，利用向量高斯近似算法和标量高斯近似算法实现信息的低复杂度准最佳似然检测。仿真结果表明，提出的系统采用迭代检测方法在低SNR下至少获得2dB的性能增益，可以有效提高系统的抗衰落能力。针对DSTTD系统的研究主要基于完全信道估计而信道估计总是存在误差的问题，论文提出了一种信道估计误差对DSTTD系统性能影响的评估方法。文中应用矩阵变换进行推导，提出性能主要影响因子—干扰矩阵，进而构建误差矩阵，并且得到在同等估计误差下的独立同分布信道比相关衰落信道更能容忍估计

4、偏差的结论。论文对不同情景下的误差矩阵对系统性能的影响进行仿真，结果表明不同信道估计误差的误差矩阵对系统性能造成的影响与实际情况一致，验证了误差矩阵分析方法的正确性。关键词：多输入多输出，双空时传输分集，信号空间分集，干扰矩阵，高斯近似算法I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTMultipleinputmultipleoutput(MIMO)technologycanbeusedtoimprovedthecapacity,biterrorratioandfrequencyefficiencysignificantlywith

5、outextrafrequencybandwidthsandtransmittedpower,soitisthekeytechnologyofnewgenerationbroadbandwirelessmobilecommunicationsystem.Doublespace-timetransmitdiversity(DSTTD)isaspace-timecodingtechnologycombiningAlamouti’sschemeandspatialmultiplexing,whichcanobtainbothdiversit

6、ygainandmultiplexinggain.Duetoitssimplereceiverstructureandrobustnessagainstcorrelatedfadingchannels,DSTTDsystemhasreceivedconsiderableattentionandhasbeinginIEEE802.16eandbecomeapartofthebroadbandwirelessmobilecommunicationstandard.Soitisaverysignificanttopictoinvestiga

7、teDSTTDsystemperformanceimprovementfromdifferentenvironmentanddiscussthesystemperformanceimpactofchannelestimationerrors.Inordertomitigateinter-symbolinterference(ISI)causedbyfrequencyselectivefadingchannels,thethesisdiscussesDSTTD-OFDMsystemcombinedwithOFDMandanalyzess

8、ystemmodelandthebasicdetectionalgorithmZF-DF.UsingthesimplifiedapproachofQRdecomposition,alowcomplexityZF-DFde