单载波频域均衡及其协作通信应用

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1、杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成

2、果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文单载波频域均衡及其协作通信应用研究生：成佩茂指导教师：刘顺兰教授2013年2月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterThesingle-carrierfrequencydomainequal

3、izationanditscooperativecommunicationapplicationsCandidate:ChengPei-maoSupervisor:Prof.LiuShun-lanFebruary，2013杭州电子科技大学硕士学位论文摘要目前，单载波频域均衡与协作通信由于其优势，已经成为第四代移动通信的关键技术。对于两者结合的研究也将成为今后关注和研究的热点。以往对协作通信下的频域均衡的研究更多是侧重于多载波调制，即正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex,OFDM)展开的，但单载波频域均衡(S

4、ingleCarrierFrequencyDomainEqualization,SC-FDE)作为长期演进(LongTermEvolution,LTE)上行链路调制方式，其与协作通信结合的研究也势在必行。本文研究SC-FDE主要侧重于其在协作通信下的应用。全文内容如下：首先，介绍SC-FDE的基本原理，基本的均衡算法及其特殊的帧结构，并对其进行仿真与分析；接着，介绍协作通信的基本原理，几种基本的转发协议，其差错性能分析以及功率分配问题；之后，在此基础上提出了利用SC-FDE调制，在放大转发(Amplifyandforward,AF)和译码转发(Decode

5、andForward,DF)协议下的单中继上行无线通信系统，并对其中均衡算法进行了理论分析和推导，最后测试了该系统的性能，分析了不同均衡算法，功率分配对系统的影响。论文主要完成工作如下：1.SC-FDE的研究：首先研究了无线信道的基本模型，影响无线传输系统性能的主要因素，以及信号无失真传输的基本条件。在此基础上作者研究了SC-FDE的基本结构，分析推导了几种均衡算法的数学表达式，分析了IEEE802.16中规定的SC-FDE特殊的帧结构，然后以误码率曲线为依据对这些均衡算法的性能与复杂度进行了比较，同时也对SC-FDE中的特殊帧结构对系统性能产生的影响进行

6、了相关研究。这一部分创新在于通过对不同长度与类型特殊字对系统性能影响的比较，得出了IEEE802.16中规定的两种特殊字性能相近，且其长度选择只需略大于信道的最大时延即可，过大会降低帧的利用率，过小将会对系统的性能造成较大影响。2.协作通信的研究：研究了协作通信的基本原理，最基本的单中继协作通信模型，分析了三种基本的中继转发协议，并对这些协议进行了差错性能分析，比较了三种转发协议的优缺点，再对源与中继之间的功率分配做了相关研究，从而为SC-FDE协作通信下的研究打下了基础上。这一部分的创新在于通过对协作通信基本结构的研究得出了在协作通信系统中引入SC-FD

7、E的方法，从而实现了两者的结合。3.采用SC-FDE的协作通信系统研究：以上述研究成果为基础，提出了AF协议与DF协议基于SC-FDE的单中继上行无线传输系统。并对两种系统下的均衡算法做出了理论推导与仿真测试。该研究点的创新在于提出了AF协议和DF协议下基于SC-FDE的单中继上行无线传输系统，并通过仿真得出在协作通信中引入SC-FDE可以较大提升系统性能，并在该系统下分析了均衡算法与功率分配对系统造成的影响。关键字：SC-FDE，协作通信，频域均衡，UWI杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTAtpresent,thesingle-carrierf

8、requencydomainequalizationandcoop