《多天线连续相位调制传输技术研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多天线连续相位调制传输技术研究（91页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浙江大学信息学院 硕士学位论文 多天线连续相位调制传输技术研究 姓名：林科 申请学位级别：硕士 专业：信息与通信工程 指导教师：赵民建 20080501 浙江大学硕士学位论文 摘要 随着应用需求的发展，设计传输效率高、抗干扰性能强的新一代无线通信系统已经成为 迫切的需求。由于M I M O 技术在通信传输效率方面具有很强的优势以及高的分集增益和编 码增益，在新一代通信系统设计中得到了广泛的重视；而C P M 调制技术作为一项恒包络技 术具有频谱效率高、功率效率高和抗干扰性强等优势。因此，结合M I M O 技术和C P M 技术 的M I M O C P M 系统具有发挥两者的优势，不仅可以实
2、现高的传输效率和传输速率，提高传 输可靠性，而且具有很强抗干扰特性，是新一代无线通信系统的最佳选择之一。 本文在国家自然科学基金项目多输入多输出一多进制连续相位调制传输技术研究课 题的资助下，根据M I M O C P M 的技术优势与潜在应用价值，对M I M O - C P M 空时编码系统 展开了讨论，分析了正交空时编码O S T B C - C P M 系统接收机的同步和信道参数估计的方法。 文章首先介绍了M I M O 技术的优势、发展历程和研究现状，并在阐明传统C P M 调制技 术优势的前提下，对M I M O - C P M 技术的优势、潜在的应用价值以及国内外的研究现状作了
3、详细的概述； 然后，对M I M O 技术和C P M 技术的原理作了细致的分析。给出了M I M O 信道模型， 分析了M I M O 信道的传输容量以及实现高信道容量的空时编码技术，并指出了空时编码结 合线性调制系统的空时码设计准则。另外，从信号的表示入手阐述C P M 调制原理，分析了 C P M 信号的功率谱特性、最小欧氏距离等，并重点引入了三种单天线下C P M 解调的方法， 以便在M I M O - C P M 系统接收机设计中借鉴； 接着，重点讨论了M I M O C P M 空时编码系统设计。从适合M I M O C P M 传输的信道模 型开始讨论，重点阐述了M I M O
4、C P M 系统的空时码设计准则，并围绕网格编码、块正交分 组编码和正交分组编码的M I M O - C P M 系统进行展开，分析各自的性能，给出了仿真结果， 并从复杂度和误码率性能上对其进行比较。该章主要重点分析了正交编码的O S T B C - C P M 系统，将原先的编码方案进行推广，改进了非相干检测的方案，并给出了不同条件下的仿真 结果； 最后，在正交编码O S T B C C P M 系统设计的基础上对接收机的到达检测技术、同步估 计技术和信道估计技术展开重点讨论。针对O S T B C C P M 信号的特性采用本地相关检测算 法进行到达检测；对同步估计提出了谱估计和最大似然估
5、计两种算法，并对这两种估计方法 的复杂度和估计性能进行了比较：最后，提出了一种适合O S T B C C P M 系统的信道估计方 法，利用正交特性得到相应信道状态信息。 【关键字】空时编码M I M O C P MO S T B C C P M 非相干检测 到达检测 同步估计信道估计 浙江大学硕士学位论文 A b s t r a c t W t ht h ed e v e l o p m e n to fa p p l i c a t i o nd e m a n d s h o wt od e s i g nan e wg e n e r a t i o nw i r e l e s s
6、c o m m u n i c a t i o ns y s t e mw i t hh i i g ht r a n s m i s s i o ne f f i c i e n c ya n di n t e g r a t e da n t i - j a m m i n ga b i l i t y b e c o m e sa nu r g e n tr e q u i r e m e n t S i n c et h ea d v a n t a g e so fh i g ht r a n s m i s s i o ne f f i c i e n c ya n dt h eh
7、 i g h d i v e r s i t yg a i na n dc o d i n gg a i n ，m u l t i i n p u tm u l t i o u t p u t ( M I M O ) t e c h n o l o g yh a sb e e nf o c u s e do n b yt h en e wg e n e r a t i o nw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o ns y s t e m O nt h eo t h e rs i d e ，c o n t i n u o u sp h a s e m o
8、d u l a t i o n ( C P M ) a sac o n s t a n te n v e l o pt e c h n o l o g y , h a st h ea d v a n t a g e so fh i g hs p e c t r a l e f f i c i e n c ya n dh i g hp o w e re f f i c i e n c y , a n dt h ei n t e g r a t e da n t i - j a m m i n ga b i l i t y S o ，i ti sw o r t h w h i l e t oc o
9、 m b i n eC P Mw i t hM I M e ，a n dM I M e C P Mc a nt a k ea d v a n t a g e so ft h e m ，n o to n l ya c h i e v e h i g ht r a n s m i s s i o ne f f i c i e n c ya n dh i 曲t r a n s m i s s i o nr a t e ，b u ta l s og e tt h ei n t e g r a t e da n t i - j a m m i n g a b i l i t y T h u s ，i t
10、h a sb e e no n eo ft h eo p t i m u mc h o i c e sf o rt h en e x tg e n e r a t i o n w i r e l e s s c o m m u n i c a t i o ns y s t e m U n d e rt h es u p p o r to fN a t u r a lS c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a , c o n s i d e r i n gt h ea d v a n t a g e so f M I M O - C P Ma n d
11、t h ep o t e n t i a la p p l i c a t i o n s ，t h et h e s i sd i s c u s s e dt h es p a c e - t i m ec o d e sf o r M I M O - C P Ms y s t e m s ，a n de m p h a s i z e do nt h es i g n a ld e t e c t i o n , s y n c h r o n i z a t i o na n dc h a n n e l e s t i m a t i o nf o rt h eo r t h o g
12、 o n a ls p a c e - t i m eb l o c kc o d e dC P M ( O S T B C C P M ) s y s t e m s W ef i r s tc l a r i f i e dt h ea d v a n t a g e s ，p o t e n t i a la p p l i c a t i o n sa n dr e s e a r c hs t a t u so fM I M O - C P M , u n d e ri n t r o d u c i n gt h ea d v a n t a g e s ，d e v e l o
13、p m e n ta n dr e s e a r c hs t a t u so ft h eM I M et e c h n o l o g ya n d C P M t e c h n o l o g ys e p e r a t e l y T h e n ，w ea n a l y z e dt h ep r i n c i p l e so fM I M ea n dC P Mt e c h n o l o g i e ss e p a r a t e l y W ee s t a b l i s h e d s t a t i s t i c a lm o d e l sf o
14、rM I M Oc h a n n e l s ，a n a l y z e dt h ec a p a c i t yo ft h eM I M ec h a n n e la n dt h e r e a l i z a t i o nt e c h n i q u e 一- s p a c e - t i m ec o d e ，a n da l s op r e s e n t e dt h es t a n d a r d sf o rd e s i g n i n gs p a c e t i m e c o d e sw i t hl i n e a rm o d u l a t
15、 i o n O nt h eo t h e rs i d e ，w ea n a l y z e dt h eC P Mp r e s e n t a t i o n , s p e c t r a l d e n s i t ya n dm i n i m u mE u c l i d e a nd i s t a n c e ，a n de m p h a s i z e do nt h r e ed i f f e r e n tr e c e i v e rs t r u c t u r e s f o rC P Md e m o d u l a t i o n ，w h i c h
16、W a sr e f e r e n c a b l et oM I M e C P M s y s t e m s A f t e rt h a t , w el a i ds t r e s so nd i s c u s s i o n so fM I M e C P Ms p a c e - t i m ec o d e ds y s t e m s S t a r t i n g f r o mt h ec h a n n e l ss u i t i n gf o rM I M e C P Ms y s t e m s ，w ec l a r i f i e dt h e d e s i g ns t a n d a r d so f s p a c e - t i m ec o d e sf o rM I M O C P Ms y s t e m s A n dw ef o l d e dt h es p a c e - t i m et r e l l i sc o d e s ( S
