协同分集技术及其在ofdm系统中的应用研究

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1、南京邮电大学硕士学位论文协同分集技术及其在OFDM系统中的应用研究姓名：郑亚忠申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：邵世祥20090301南京fJJIjI【1人学坝I：fi)I-'5￡生学位论文摘要协同分集是无线网络中的一种新型的分集技术，通过网络中的中继节点可实现用户数据的协同传输，起到“虚拟MIMO”的作用，从而获得一定的空域分集增益。正交频分复用(OFDM)技术将数据调制到各个J下交的子载波上发送，可以有效地抗频率选择性衰落。因此，将协同分集技术引入OFDM系统，结合两方面的优势，从而更有效地提高系统

2、的性能。本文主要从空时编码和机会中继两个角度，对协同OFDM系统的性能进行研究。论文首先介绍了本文所需的背景知识，信道模型、STBC—OFDM系统和协同分集技术的基本原理，仿真比较了放大前传、译码前传和编码协同三种中继方式的性能，并且着重分析了Alamouti空时协同方案的性能。，然后，论文重点研究了协同STBC．OFDM系统的性能。论文通过搭建单中继节点的系统模型分析了协同发送策略和系统性能。仿真表明，协同STBC—OFDM系统的性能较未协同系统得到了明显的改善。论文还针对高速移动环境下信道估计误差的影响，设计了一

3、种无需信道估计的差分协同STBC．OFDM方案。性能分析表明该方案相对于确知信道条件的非差分系统在SNR损失很小的情况下，可大大降低系统复杂度，具有较好的实用价值。最后，论文还研究了多中继节点情况下基于机会中继的协同系统性能，研究表明机会中继方案与复杂的分布式空时编码方案能获得相同的分集增益。在此基础上讨论了机会中继与OFDM技术的结合问题，给出了一种新的结合方法：机会OFDMA中继，该方法与机会OFDM中继相比可获得完全分集增益，仿真分析验证了理论的正确性。AbstractCooperativediversityi

4、sanoveldiversitytechnology,whichutilizestherelayingnodestotransmitdatacooperativelyinwirelessnetwork，workingas“VirtualMIMO”，consequently,achievesthespatialdiversitygains．TheOFDMtechnologytransmitsdatabytheorthogonalsubcarriers，SOresistsfrequencyselectivefadinge

5、ffectively．Consideringtheadvantagesofbothsides，therefore，cooperativediversityisappliedintheOFDMsystemtoimprovetheperformance．ThepaperconcentratesonimprovingtheperformanceofCD—OFDMsystembasedonspace—timecodingandopportunisticrelaying．Firstly,thebasicprinciplesof

6、thechannelmodel，STBC—OFDMandcooperativediversityarepresented，andthenthepaperanalyzesandsimulatesthethreeprotocolsofrelaying(amplifyandforward，decodeandforward，andcodecooperation)，andstudiesthecooperativetransmissionschemebasedonAlamouticode．Secondly,focusingont

7、heperformanceofthecooperativeSTBC-OFDMsystem．Thepaperestablishesthesystemmodel，analyzesthecooperativetransmissionschemeandtheperformanceofsystem．ThesimulationshowstheperformanceofcooperativeSTBC—OFDMsystem，comparingwithnon—cooperativeones，improvedsignificantly．

8、Furthermore，consideringtheerrorofchannelestimationduetohighremotionspeed，adifferentialcooperativetransmissionschemeisemployed，itisnotrequ．ireofchannelestimation．Performancea