宽带无线通信系统的物理层结构与反馈技术研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要本文概述了宽带无线通信系统物理层的关键技术，研究了物理层的收发机结构与反馈技术。本文首先阐述了高速下行分组接入(HSDPA)中的自适应调制编码(AMC)技术，以及相应的反馈技术——信道质量指示(CQI)的量化与反馈。这是单天线系统下最基本的B3G物理层模型与反馈技术。多天线的引入产生了多输入多输出(MIMO)技术。将MIMO与AMC结合，可以形成PARC(per-antennaratecontr01)和天线选择PARC(SelectivePARC，简称S．PARC)系统。针对3GPPLTE标准中S．n讯C的缺陷，本文提出了一种增强型的S

2、．PARC——ES．PARC系统。该系统改造了天线选择算法和接收机检测算法，提高了吞吐量。理论研究表明在预编码系统中，反馈信道奇异值分解后的酉阵是最优的选择。本文介绍了反馈酉阵的三种量化方式——简单的傅里叶矩阵量化，理论最优但复杂的格拉斯曼空间量化和线性的Householder量化。基于实际的多码流发射系统，本文创新性地提出了一种自适应反馈矩阵量化方案。该方案充分利用了各种酉阵量化方式的优点，仿真结果表明量化效果优异。根据多天线系统的信道容量公式，系统信道容量只随发射功率的分配而变化。基于实际多天线系统的要求和前人研究的不足，本文提出了一种适用于任何信道形式的

3、发射功率分配算法。该算法是对前人理论的突破与扩展，具有一定的创新性。同时，文中也设计了一种以矢量量化为基础的功率控制因子向量的量化与反馈方法。仿真结果表明，文中提出的功率分配算法和量化反馈方案非常适用于实际有限反馈闭环MIMO系统。关键词：CQI，S-PARC，量化，反馈，发射功率分配上海大学硕士学位论文AbstractT11ispapermainlyfocusesonthekeytechnologiesonphysicallayerofwidebandwirelesscommunicationsystems，especiallythestructureoft

4、ransmitters&receiversandthefeedbacktechniques．砸spaperfirstillustratestheadaptivemodulationandcoding(AMC)，whichisthekeytechniqueofthehigh-speeddownlinkpacketaccess(HSDPA)，anditsfeedbackscheme,thequantizationandfeedbackofthechannelqualityindicator(CQI)．ThisisthebasicB3G’Sphysicallayer

5、modelwithitsfeedbacktechniqueofthesingleantennasystem．TIlemultipleinputmultipleoutput(MⅡ订O)technologycomesupwhenthesystemsadoptmultipleantennas．CombiningMIMOandAMC．itcallderiveperantennaratecontrol(PARC)systemandSelective尉RC(S．PARC)．Becomingawareoft11eflawofstandardS-PARCinthe3GPPL]

6、rE．thispaperadvisesanenhancedS-PARC(ES—PARC)system．111isnewsystemadoptstheimprovedantennaselectionandreceivedetectionalgorithm，whichCanmakeES—PARCgethighersystem’Sthroughput．Nowadays’theoryilluminatesthat，inaclosed—loopMIM0system．thebestfeedbackschemeistofeedbacktheunitarymatrix．TIl

7、ispaperintroducesthreequantizationmethodsfortheunitarymatrix，thesimplestonethatusesFouriermalxix，theGrassmanniansubspacepackingwhichoptimalintheorybutcomplexandthelinearHouseholdermatrixquantization．Basedonthepracticalmultiplestreamstransmitsystem，thispaperprojectsanewadaptivefeedba

8、ckmatrixquantizatio