协同通信系统的检测与解码技术研究

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1、南京tigil!,人学硕lj研究生学位论文摘要摘要最近几年协同通信技术引起人们的广泛关注。协同通信的基本思想就是单天线的用户在一个多用户的环境中共享彼此的天线，从而形成一个虚拟的MIMO系统。协同通信技术可以有效地提高无线网络的频谱效率、能量效率和可靠性，却不像多天线系统那么复杂。由于正交空时分组码可以直接应用到协同通信系统中，因此分布式空时分组码受到研究人员的特别关注。本文主要研究协同通信系统中分布式空时码的相干和非相干检测方案。在相干检测部分，首先介绍了使用导频信号来估计信道系数的方法。然后，研究了几种相干检测方案，包括：最大

2、似然接收机，协同最大似然接收机，Alamouti接收机，迫零接收机和串行干扰消除接收机。接着，推导了精确信道估计和不精确信道估计下比特错误概年“．J表达式。最后，对几种方案进行IdATLAB仿真，并比较了它们的性能。仿真结果表明，协同最大似然接收机性能最好，但是复杂度高；Alamouti接收机，迫零接收机和串行干扰消除接收机性能相比前者有所下降，但是更容易实现。然而，在实际应用中，精确的信道估计是不现实的。所以，本文继续研究了在时变信道和准静态信道下的非相干接收机。利用分布式空时码的正交性，推导了准静态衰落信道下的译码准则。尽管这

3、个译码准则是在准静态的假设下得出来的，由于其内在的信道追踪能力，使得它可以应用在时变信道中作为一个次优解。最后，对相干和非相干的检测算法进行了仿真比较。仿真结果表明，非相干检测虽然性能比不上相干检测，但是在无法获得信道信息的情况下是一个不错的选择。关键词：协同通信；空时分组编码；检测方案；衰落信道AbstractRecently，anewclassoftechniquesknownascooperativecommunicationhasbeenproposed．Thebasicideaisthatsingle．antennamo

4、bilesinamulti-userscenariocan”share”theirantennasinamannerthatcreatesavirtualMIMOsystem．Ithasbeendemonstratedthatthecooperativecommunication，providesalleffectivewayofimprovingspectralandpowerefficiency，andreliabilityofthewirelessnetworkswithouttheadditionalcomplexityo

5、fmultipleantennas．Inparticular,distributedspace．timeblockcoding(DSTBC)isofgreatinterestbecausetheconventionalversionoforthogonalSTBCCanbereadilyappliedinacooperativenetwork．Inthispaper,coherentandnon．coherentdetectionschemesfordistributedspace—timeblockcodinginwireles

6、scooperativesystemsarestudied．Inthecoherentpart，pilotsymbolsareusedtoestimatethechannelcoefficients．And‘severalcoherentschemesareproposed，includingtheMaximum—LikelihoodReceiver，CooperativeMaxim啪．LikelihoodReceiver,Alamouti’SReceiver，Zero-forcingReceiverandSuccessiveIn

7、terferenceCancellationReceiver．Moreover,closed．formexpressionsforthebiterrorrate(BER)arederived，consideringbothperfectandimperfectchannelestimation．Atlast,allthecoherentschernes锄fesimulatedinMATLABtocomparetheirperformance．TheresultsshowthattheCooperativeMaximum．Likel

8、ihoodReceiveroutperformstheotherdetectionmethods．ButAlamouti’SReceiver,Zero．forcingReceiverandSuccessiveInterferenceCancella