空间调制mimo系统中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：102870416-S061学科分类号：081001硕士学位论文空间调制MIMO系统中自适应传输技术研究研究生姓名李洋学科、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一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringResearchonAdaptiveTra

2、nsmissionTechnologyforSpatialModulationMIMOSystemsAThesisinCommunicationandInformationSystembyLiYangAdvisedbyProf.YuXiangbinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015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：南京航空航天大学硕士学位论文摘要空间调制（SM）技术可有效克服信道间的干扰以及同步问题，且降低多天线系统实现的复杂度和成本。它借助于

4、天线序号“隐形”地传输信息，可以获得较高的数据传输速率。MIMO技术，能够极大地提高无线通信系统的容量和频谱效率。因此，SM和MIMO的结合（SM-MIMO）将会是下一代移动通信系统中很有前景的备选技术之一。考虑到通常的SM-MIMO技术的速率是固定的，故通过将将离散率自适应调制技术引入SM-MIMO系统中，以充分利用信道状态信息进行自适应传输，获得系统频谱效率的有效提升，为SM-MIMO技术的实际应用提供较好的理论依据。全文的主要工作安排如下：1、研究SM-MIMO系统中自适应传输技术。给出了自适应SM-MIMO系

5、统的模型，推导了接收信噪比的概率密度函数，利用精确的星座符号误比特率公式推导改进的自适应切换门限，避免了已有文献中利用近似星座符号误比特率公式求取切换门限所带来性能分析的不准确性，推导了自适应SM-MIMO系统的频谱效率（SE）和平均误比特率（BER）的表达式，并基于该平均BER，利用KKT条件和牛顿法求取优化的自适应切换门限，利用该门限可使系统在满足目标BER要求下，获得频谱效率的最大化。2、研究空间相关信道下自适应空间调制MIMO技术。考虑到无线通信下行链路中，移动端接收天线之间由于距离比较小，将呈现较强将相关性

6、，为此针对空间相关信道，研究SM-MIMO系统的自适应传输及其性能。推导了接收信噪比的概率密度函数、SE和平均BER的闭式表达式。为了避免利用KKT条件求解优化门限造成的高复杂度，提出一种利用一维求解法获取系统平均BER约束下条件下的自适应调制的优化门限，仿真结果验证了理论分析的正确性。3、将空时分组码（STBC）与SM相结合，研究STBC-SM系统中的自适应传输，在获得较高传输速率的同时，还可以提升系统的分集增益。首先给出了系统模型，对STBC-SM系统进行误比特率性能分析，推导了自适应STBC-SM系统的SE和平

7、均BER表达式，并通过仿真结果进行验证。仿真结果也表明，相比于通常的SM-MIMO技术，在相同的传输速率条件下，基于STBC的SM-MIMO系统可以获得更好地BER性能。关键词：MIMO，空间调制，自适应传输，空间相关，空时分组码，频谱效率，误比特率I空间调制MIMO系统中自适应传输技术研究ABSTRACTSpatialmodulation(SM)schemecanovercometheinterchannelinterferenceandsynchronizationproblemseffectively,andf

8、urtherreducetheimplementationcomplexityandcostofmulti-antennasystem.Also,SMisabletoobtainhighdatatransmissionratebyusingtheantennaindextotransmitinformationinvisibly.Multipl