空間調(diào)制mimo系統(tǒng)中自適應(yīng)傳輸技術(shù)研究

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1、中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5論文編號(hào)：102870416-S061學(xué)科分類(lèi)號(hào)：081001碩士學(xué)位論文空間調(diào)制MIMO系統(tǒng)中自適應(yīng)傳輸技術(shù)研究研究生姓名李洋學(xué)科、專(zhuān)業(yè)通信與信息系統(tǒng)研究方向數(shù)字通信指導(dǎo)教師虞湘賓教授南京航空航天大學(xué)研究生院電子信息工程學(xué)院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringResearchonAdaptiveTra

2、nsmissionTechnologyforSpatialModulationMIMOSystemsAThesisinCommunicationandInformationSystembyLiYangAdvisedbyProf.YuXiangbinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015承諾書(shū)本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡

3、我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱,可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書(shū))作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要空間調(diào)制（SM）技術(shù)可有效克服信道間的干擾以及同步問(wèn)題，且降低多天線(xiàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和成本。它借助于

4、天線(xiàn)序號(hào)“隱形”地傳輸信息，可以獲得較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。MIMO技術(shù)，能夠極大地提高無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的容量和頻譜效率。因此，SM和MIMO的結(jié)合（SM-MIMO）將會(huì)是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中很有前景的備選技術(shù)之一?？紤]到通常的SM-MIMO技術(shù)的速率是固定的，故通過(guò)將將離散率自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)引入SM-MIMO系統(tǒng)中，以充分利用信道狀態(tài)信息進(jìn)行自適應(yīng)傳輸，獲得系統(tǒng)頻譜效率的有效提升，為SM-MIMO技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供較好的理論依據(jù)。全文的主要工作安排如下：1、研究SM-MIMO系統(tǒng)中自適應(yīng)傳輸技術(shù)。給出了自適應(yīng)SM-MIMO系

5、統(tǒng)的模型，推導(dǎo)了接收信噪比的概率密度函數(shù)，利用精確的星座符號(hào)誤比特率公式推導(dǎo)改進(jìn)的自適應(yīng)切換門(mén)限，避免了已有文獻(xiàn)中利用近似星座符號(hào)誤比特率公式求取切換門(mén)限所帶來(lái)性能分析的不準(zhǔn)確性，推導(dǎo)了自適應(yīng)SM-MIMO系統(tǒng)的頻譜效率（SE）和平均誤比特率（BER）的表達(dá)式，并基于該平均BER，利用KKT條件和牛頓法求取優(yōu)化的自適應(yīng)切換門(mén)限，利用該門(mén)限可使系統(tǒng)在滿(mǎn)足目標(biāo)BER要求下，獲得頻譜效率的最大化。2、研究空間相關(guān)信道下自適應(yīng)空間調(diào)制MIMO技術(shù)?？紤]到無(wú)線(xiàn)通信下行鏈路中，移動(dòng)端接收天線(xiàn)之間由于距離比較小，將呈現(xiàn)較強(qiáng)將相關(guān)性

6、，為此針對(duì)空間相關(guān)信道，研究SM-MIMO系統(tǒng)的自適應(yīng)傳輸及其性能。推導(dǎo)了接收信噪比的概率密度函數(shù)、SE和平均BER的閉式表達(dá)式。為了避免利用KKT條件求解優(yōu)化門(mén)限造成的高復(fù)雜度，提出一種利用一維求解法獲取系統(tǒng)平均BER約束下條件下的自適應(yīng)調(diào)制的優(yōu)化門(mén)限，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。3、將空時(shí)分組碼（STBC）與SM相結(jié)合，研究STBC-SM系統(tǒng)中的自適應(yīng)傳輸，在獲得較高傳輸速率的同時(shí)，還可以提升系統(tǒng)的分集增益。首先給出了系統(tǒng)模型，對(duì)STBC-SM系統(tǒng)進(jìn)行誤比特率性能分析，推導(dǎo)了自適應(yīng)STBC-SM系統(tǒng)的SE和平

7、均BER表達(dá)式，并通過(guò)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。仿真結(jié)果也表明，相比于通常的SM-MIMO技術(shù)，在相同的傳輸速率條件下，基于STBC的SM-MIMO系統(tǒng)可以獲得更好地BER性能。關(guān)鍵詞：MIMO，空間調(diào)制，自適應(yīng)傳輸，空間相關(guān)，空時(shí)分組碼，頻譜效率，誤比特率I空間調(diào)制MIMO系統(tǒng)中自適應(yīng)傳輸技術(shù)研究ABSTRACTSpatialmodulation(SM)schemecanovercometheinterchannelinterferenceandsynchronizationproblemseffectively,andf

8、urtherreducetheimplementationcomplexityandcostofmulti-antennasystem.Also,SMisabletoobtainhighdatatransmissionratebyusingtheantennaindextotransmitinformationinvisibly.Multipl