多用户MIMOOFDM系统中传输模式适应性研究

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1、分类号TN911密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目多用户MIMO．OFDM系统中传输模式适应性研究英文题目TheAdaptabilityResearchoftheTransmissionModesinMultiuserMIMO—OFDMSystems硕士研究生指导教师学科专业唐琳钧张祖凡教授通信与信息系统论文提交日期2013年4月论文答辩日期2013年5月2013年5月31日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的

2、研究成果，也不包含为获得重麽邮电太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：唐群钧签字日期：扔年厂月了伊学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重庆壑电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重麽蜜g电太堂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、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学雠文作者繇彦溯翩

3、虢讫赢I-L导师签名：∽铥_事参签字日期：翘年，月J伊签字日期：>p”，月％摘要多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput，MIMO)与正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)结合的MIMO-OFDM技术已成为新一代宽带无线移动通信网的关键技术之一。MIMO．OFDM技术具有不增加带宽的情况下提高频谱效率，以及有效地解决频率选择性衰落与符号间干扰问题等优点。当前MIM0．OFDM技术比较关注的是空间复用、空间分集和波束赋形及结合有限反馈的波束赋形等关键技术

4、。但在实际通信场景中，一方面考虑到用户对传输速率和服务质量(QualityofService，QoS)有较高的需求，另一方面由于实际通信场景的复杂性，从而引起信号在传播过程中的频率选择性衰落。单一采用某种传输模式难以满足通信需求。因此，论文针对这一问题研究MIMO．OFDM系统中传输模式的适应性问题。论文主要工作如下：首先，分析研究MIMO．OFDM技术现状、存在的问题，并以多用户MIMO．OFDM系统为背景，重点研究了MIMO．OFDM系统中几种常见传输模式在不同场景或信道条件下的适应性问题。其次，以LTE．Advanced为背景，对IMT-

5、AdvancedMIMO信道进行建模。针对多用户MIMO．OFDM技术中的空间复用、空间分集和波束赋形及结合有限反馈的波束赋形等关键技术，研究了它们在不同无线场景下的误码性能并结合不同场景分析了各种技术的适应性。研究结果表明：采用空间分集技术时系统性能最佳；采用波束赋形技术的系统性能要显著优于空间复用；基于有限反馈的波束赋形技术能进一步降低LTE．Advanced系统的误码率。最后，基于有限状态的Markov模型，在深入研究了空间分集和空间复用两种传输模式的误码性能的基础上，分析研究了一种基于信道条件数的自适应模式切换算法。通过建立一个两状态的

6、Markov过程，利用电平穿越率(LevelCrossingRates，LCR)来计算状态转移概率和系统平均切换错误概率，并利用该Markov模型，分析了不同切换门限下的状态转移概率和系统平均切换错误概率。仿真表明：自适应切换算法可以根据当前多用户MIMO．OFDM信道条件，在空间分集与空间复用之间实现白适应切换，从而使得系统性能得到改善。关键词：MIMO．OFDM，空间分集，空间复用，Markov模型，自适应切换重庆邮电大学硕士论文IIAbs仃actAbstractThecombinationofMIMO(MultipleInputMulti

7、pleOutput)andOFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)isoneofthekeytechnologiesinnewgenerationbroadbandwirelessmobilecommunicationnetwork．MIMO．OFDMimprovesthefrequencyspectrumefficiencywithoutextrasystembandwidth，andeffectivelysolvestheproblemsoffrequencyselectivefadinga

8、ndinter-symbolinterference。MIMO-OFDMfocusonsomekeytechnologiesincludingspat