分布式天线系统中基于不完全csi的自适应传输技术研究

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1、中图分类号：TN929.5论文编号：102870415-S076学科分类号：081001硕士学位论文分布式天线系统中基于不完全CSI的自适应传输技术研究研究生姓名谭文婷学科、专业通信与信息系统研究方向数字通信指导教师虞湘宾教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一四年十二月万方数据万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringResearchonAdaptiveTransmis

2、sionTechnologywithImperfectCSIforDistributedAntennaSystemsAThesisinCommunicationandInformationSystembyTanWentingAdvisedbyProf.YuXiangbinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2014万方数据万方数据承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽

3、我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：万方数据万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着现代通信技术的快速发展，人们对高速率和高质量的数据通信业务的需求将越来越多。因此如何开发新的技术来有效地提高系统频谱利用

4、率（SE，SpectralEfficiency）和链路可靠性，将是无线通信所面临的挑战。分布式天线系统作为一种新兴技术，其无论在减少发射功率、增大频谱利用率、以及有效覆盖盲区等方面都具有无可比拟的优势。自适应调制（AM，AdaptiveModulation）技术可以根据信道状况，对无线资源实现合理分配，从而满足用户服务质量（QoS，QualityofService）要求。为此，本文将针对分布式天线系统在不完全信道状态信息（CSI，ChannelStateInformation）条件下的AM方案进行研究，以期能够满足QoS要求同时提高系统频谱效率或能量效率（

5、EE，EnergyEfficiency），为AM技术在分布式天线系统中的实际应用提供理论基础。全文主要工作如下：1.研究分布式天线系统中的自适应调制方案。根据目标误比特率（BER，BitErrorRate）要求以及加性高斯白噪声信道下精确BER，给出了一种改进门限，可获得与真实门限非常相近的值。基于此推导了系统平均SE和平均BER的准确闭式表达式。仿真结果表明，改进门限避免了通常近似门限所带来的SE损失，而且所推导的理论表达式与仿真结果取得较好的一致，故为系统性能评估提供了有效方法。2.研究分布式天线系统在不完全CSI条件下的自适应调制方案。鉴于实际中信道

6、信息很难完全获得，故首先给出一种基于不完全CSI的AM方案。然后利用最大后验概率算法和近似BER，提出一种可自适应信道信息变化的可变门限。该门限可降低估计错误对系统性能的影响，且包含前面所提改进门限作为特例。在此基础上，采用数值积分方法推导出平均SE和平均BER的近似闭式表达式，可有效评估系统在不完全CSI条件下性能。仿真结果表明所给理论分析是有效的，可变门限相比通常的固定门限能够承受较大误差影响。3.研究分布式天线系统中能量有效的自适应传输技术。考虑到不完全CSI对能量效率的影响，在目标BER和最大功率约束条件下，以最大化EE为目标，利用分式规划理论，提

7、出基于数值迭代的次优功率分配方案。为了避免迭代运算，采用排序法和朗伯W函数，给出一种次优功率分配的闭式解。仿真结果表明，两种优化方法可获得非常相近的EE性能，而且后者由于不需要迭代计算可以有效降低复杂度，实现了性能与复杂度的有效折中。关键词：分布式天线系统，不完全信道状态信息，自适应调制，平均频谱效率，平均误比特率，能量效率I万方数据分布式天线系统中基于不完全CSI的自适应传输技术研究ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmoderncommunicationtechnology,thedemandfordatacommunic

8、ationserviceswithhighspeedrateand