MIMO多向中继传输方案研究

《MIMO多向中继传输方案研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、１碩士学位论文｜攀｜ＭＩＭＯ多向中继传输方案研究作者姓名黄妍琼指导教师姓名、职称王勇副教授申请学位类别工学硕士学校代码10701学号1501120215分类号TN92密级公开西安电子科技大学硕士学位论文MIMO多向中继传输方案研究作者姓名：黄妍琼一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：王勇副教授学院：网络与信息安全学院提交日期：2018年4月ResearchonMIMOMulti-wayRelayTransmissionSchemeAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSI

2、TYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByHuangYanqiongSupervisor:WangYongTitle:AssociateProfessorApril2018摘要摘要随着无线通信技术的快速发展，无线通信用户数和用户需求也成指数性增长，这就对无线通信系统提出了更高的要求。多输入多输出（Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO）技术因为具备为用户提供更高的数据传输速率的能力而得

3、到了人们的广泛关注；信号空间对齐（SignalSpaceAlignment，SSA）技术作为多址接入方式中的一种，通过充分复用空间资源实现多个独立信息流的无干扰传输，可以减少信息对系统空间维度的占用，从而提高空间资源的利用率。近年来，出现了许多关于SSA技术在多用户MIMO中继系统中应用的研究，但这些研究主要集中在系统自由度的推导，对于系统可靠性的研究较少，因此本文重点关注MIMO多向中继系统的可靠性。首先，针对MIMO多向中继对称传输（MIMO-Y）系统，本文提出了基于信号空间重构的传输方案。该方案中，我们先通过增加用户天线冗余来增加用户预编码矢量选择的灵活度，再根

4、据对齐信号矢量两两正交的原则来选择用户预编码矩阵。信号空间重构后，因为对齐后的信号矢量相互正交，相较于传统方案，信号矢量之间的夹角增大了，因此符号之间的最小距离增大，系统的平均误码率改善。在此基础上，还设计了一种最优搜索算法，最大化正交方向上的信道增益，使符号之间的最小距离最大化，从而提高中继译码性能。为了进一步改善系统误码率性能，中继采用最大似然（MaximumLikelihood，ML），但ML译码的复杂度太高，因此本文提出一种基于对齐信号矢量正交的简化ML译码方案。接着将研究信道拓展到多输入多输出中继非对称（MIMOMWR）信道，并分析了此时的天线约束和性能。其

5、次，针对MIMO多向中继干扰信道，本文提出了基于最大信干噪比（Signal-to-Interference-plus-NoiseRatio,SINR）准则的MIMO中继放大转发（Amplify-and-Forward,AF）传输方案。该方案在多址接入（MultipleAccessChannel,MAC）阶段，用户进行信号对齐预编码后发送给中继，经过预编码后的交互信号在中继对齐。广播（BroadcastChannel,BC）阶段，中继将接收信号放大转发，用户接收信号后进行SINR干扰抑制后再进行迫零译码可以得到期望的接收信号。该方案将中继的策略从译码转发（Decode-

6、and-Forward,DF）简化成AF，中继不需要做复杂的处理，大大简化了系统的复杂度，提高传输速率。同时，本文用SINR方案代替了迫零干扰抑制方案，提高了中低信噪比时系统的容量。关键词：多输入多输出，中继，信号空间对齐，最大似然，迫零，最大信干噪比IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,thenumberofwirelesscommunicationusersanduserdemandshavealsogrownexponentially,whichputs

7、higherrequirementsonwirelesscommunicationsystems.TheMulti-InputMulti-Output(MIMO)technologyhasattractedpeople'sattentionbecauseofitsabilitytoprovideuserswithhigherdatatransmissionrates;Asanewtypeofmultipleaccess,SignalSpaceAlignment(SSA)technologycanreducethespacedimensionsoccu