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MIMO-DS/CDMA移动通信系统关键技术的研究
| 论文题名： | MIMO-DS/CDMA移动通信系统关键技术的研究 |
| 关键词： | MIMO;DS-CDMA;移动无线通信;信道容量;空时分组码;多用户检测;信道仿真模型;空间相关性 |
| 摘要： | MIMO是新一代无线通信系统的关键技术之一。最近的一些研究成果表明，MIMO技术因为具有高容量、高数据率以及高传输质量等优势，ITU和3GPP已着手进行MIMO的标准化工作。MIMO与其他技术的结合，可进一步改善系统的容量以及系统的传输性能和频谱效益，这引起人们极大的兴趣。本文在他人研究工作的基础上，将MIMO与比较成熟的抗多址DS-CDMA技术相结合，针对MIMO-DS/CDMA系统多用户系统容量、发射分集、空时接收以及多维信道矩阵的空间相关性等问题进行了研究，得出了几点新的结论。主要工作如下： 1.论文分析了多用户多天线情况下MIMO-DS/CDMA系统上行链路的容量，并且提出了一种改进此系统模型频谱效益的有效方法。在进行MIMO-DS/CDMA系统上行链路的研究时，利用随机矩阵的理论和注水原理分析了多用户情况下的系统容量。在此基础上，提出利用“天线加权”的方法消除用户间干扰，改善系统容量。 2.针对双发射/双接收天线的MIMO-DS/CDMA系统，分别对单用户和多用户情况下的空时扩谱(STS)技术的系统性能进行了分析并且给出了仿真实验结果。研究了多径能量分配对STS信道估计误差的影响，并得出如下结论，在多径数目不是很大的情况下，能够在一定程度节省频谱资源，同时减少信道估计误差给系统带来的扰动影响。 3.针对传统的最小均方误差(MMSE)空时多用户检测算法收敛性较差复杂度高的问题，提出了一种最优变步长迭代空时多用户检测算法。最优变步长迭代空时多用户检测算法利用Petraglia“自适应最优迭代”的思想，基于权值估计误差最小的准则迅速更新权向量，其收敛速度明显快于瞬态梯度最速下降的空时MMSE自适应多用户检测算法。尤其当用户数增多，这种改进的算法能够较好的平衡收敛速度和系统误码性能之间的矛盾。 4.提出了一种改进的盲MOE自适应空时多用户检测算法，该算法将多用户检测技术和盲信道估计技术相结合，根据接收信号相关矩阵的求逆次幂与估计误差成反比的特点对接收机的空时信号进行有效检测。而且这种新的空时接收机检测算法在噪声方差较小、采样数目趋于无穷以及逆次幂较大的情况下，系统性能得到一定程度的改善。 5.提出一种基于多输入多输出(MIMO)系统的三维空时无线信道仿真模型。针对双发射/双接收天线情况，利用频率—延迟—角度的联合统计相关函数，推导含有散射体、波达角度延展以及时延等信道参数的无线信道响应模型。模型利用波达角来定位多普勒频移的变化、能够精确地描述不同接收天线的相位延迟、空时特征更易参数化，较为准确地刻画不同的发送天线和接收天线之间的空间相关特性。 |
| 作者： | 鲁凌云 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 肖扬 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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