酉空时调制论文-余彩虹

酉空时调制论文-余彩虹

导读:本文包含了酉空时调制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:酉空时调制,连续快时变,空间相关性,相干,非相干接收

酉空时调制论文文献综述

余彩虹[1](2016)在《高铁车地通信中的酉空时调制技术研究》一文中研究指出在高铁车地通信环境下,列车通常处于开阔地带环境且运行速度非常快,使得衰落信道呈现出明显的空间相关和连续快时变特性。在多天线系统中,酉空时调制技术由于接收端不需要知道信道状态信息而适用于高铁车地通信。论文针对高铁场景,从点对点链路、点对多点链路以及多点对多点链路叁个方面研究了酉空时制系统的收发设计方案,并进行相关的性能分析。主要内容概括如下:首先,针对点对点链路,论文研究了空间相关连续快时变信道下酉空时调制系统的最优非相干接收机性能。研究表明,尽管最优非相干接收机在高信噪比区域呈现出错误平层效应,但相比不使用任何信道信息的非相干接收机,该接收机能够获得显着的性能改善。另一方面,信道的高空间相关性使得系统的编码增益在中等信噪比区域中有所损失,信道的空间相关性信息也无益于进一步改善系统性能。鉴于此,论文提出了一种仅利用列车速度信息的简化非相干接收机方案,可省略信道二阶统计特性的估计步骤,从而降低系统的计算复杂度。论文推导了简化非相干接收机的成对错误概率理论公式。仿真结果与分析表明简化非相干接收机的误码性能远优于不使用任何信道相关性信息的次优非相干接收机,并且十分接近最优非相干接收机。其次,论文提出一种空间相关连续快时变信道下酉空时调制系统的预编码器和接收机的联合设计方案。预编码器基于信道的发送空间相关矩阵进行设计,以最小化高信噪比条件下信道估计的均方误差为优化目标;接收机的设计则同时利用了信道的发送/接收空间相关矩阵和时间相关矩阵,并根据最大似然准则得到最优的非相干接收机。仿真结果表明,相比单一的最优非相干接收机,所提方案的误码性能得到明显改善;当信道的发送空间相关性和归一化多普勒频移大到一定程度时,其性能超过空间独立连续快时变信道下的最优非相干接收机。此外,论文推导了所提方案的成对错误概率的理论公式,仿真结果验证了推导的正确性。再次,论文提出一种空间独立连续快时变信道下基于导频序列的酉空时调制系统的相干接收方案。在导频位置的信道估计误差方差和信道时间相关矩阵均已知的前提条件下,通过最大似然法则获得了最优的相干接收机。仿真结果表明所提方案改善了中低信噪比区域的最优非相干接收机的误码率性能。高铁场景中的列车运行速度变化范围相当宽,对应的多普勒频移也发生大幅度变化。在这种情况下,酉空时码的相干接收性能比传统的空时编码具有更好的鲁棒性,因此进一步验证了酉空时码更适用于高铁通信。针对点对多点链路,基于一种新型的信号乘积传输方案,论文研究了两用户MIMO广播信道下的的收发端设计方案,并详细分析了两用户的误码性能。不同用户有不同的移动速度,从而有不同的信道估计能力。在该场景中,假定移动速度高的用户(称为非相干用户)不知道任何信道状态信息,而移动速度低的用户(称为相干用户)已知完美信道状态信息。在发送端,非相干用户的期望信号采用酉空时调制方式,相干用户的期望信号采用空间全复用方式。在接收端,非相干用户采用基于最大似然的最优非相干接收方案,而对于相干用户,提出基于最大似然和最小均方误差的两种硬检测方案和基于条件期望最大化的一种软检测方案。仿真结果对比了不同用户和不同接收方案的误码性能。此外,推导了相干用户和非相干用户的误码率公式,得到相关的精确解以及上界。最后,针对多点对多点链路,论文提出了两用户MIMOX信道下的一种酉空时调制与盲干扰对齐相结合的传输方案,实现了发送端和接收端均不需要信道状态信息的干扰对齐。假设非相干用户经历时间选择性的平坦瑞利衰落信道而相干用户经历频率选择性的静态信道,该方案利用信道的这种异构性实现干扰对齐。由于非相干用户无法知道信道状态信息,因此需要采用非相干方式进行信号传输,在本文所提的方案中,非相干用户和相干用户的期望信号均采用酉空时调制。我们所提的方案比传统的正交传输方案具有更大的分集增益,从而获得更好的误码性能。(本文来源于《西南交通大学》期刊2016-03-01)

张丽,张大鹏,张扬[2](2015)在《矿井通信中酉空时调制信号的高阶统计特性识别》一文中研究指出多天线系统的酉空时调制(USTM)技术能够在矿井通信中提供可观的分集增益,且无需信道估计,具有良好的抗衰落能力,但目前尚未见有效的识别方法.针对矿井通信的特点,根据酉空时调制的特殊性,利用随机矩阵的特征函数,提出与之适应的高阶联合矩和高阶联合累积量算法;依据高阶联合统计量的差异,分别在单天线和多天线系统中实现了USTM信号与相移键控信号(MPSK)及垂直分层空时码信号(V-BLAST)的分离,从而完成了对酉空时调制信号的调制识别.结果表明:所提取的特征参数在矿井通信中对噪声有很好的抑制作用,算法简单,易于实现,而且在低信噪比下依然有很好的识别率,能有效提高矿井通信数据传输能力和可靠性.(本文来源于《中国矿业大学学报》期刊2015年05期)

余彩虹,郝莉[3](2015)在《高铁车-地通信中基于速度信息的酉空时调制研究》一文中研究指出在多天线系统中,酉空时调制技术由于接收端不需要知道信道状态信息而适用于高铁车地通信。本文研究高铁场景下酉空时调制的最优非相干接收机的错误性能,接收端需要估计信道相关性信息。由于高速列车运行速度信息比信道相关性信息更易获取,提出一种仅利用速度信息的简化的非相干接收机,并推导出成对错误概率的理论表达式。分析及仿真结果表明,简化的非相干接收机的错误性能接近最优非相干接收机。(本文来源于《铁道学报》期刊2015年09期)

文雪英[4](2014)在《高铁车地通信系统中的酉空时调制算法仿真研究》一文中研究指出香农定理说明多输入多输出(MIMO)信道在理论上能够实现比单信道成倍增加的信道容量,这为空时编码提供了理论基础。根据接收端能否获得准确的信道状态信息(CSI),将空时码的检测方法分为相干检测和非相干检测,而酉空时码凭借其不需要知道CSI就能对发送信号做出判决的特点而被广大学者进行研究。本文首先介绍了准静态信道和连续时变信道下MIMO系统输入输出模型及酉空时调制的基本原理,分析了一种基于傅里叶变换矩阵设计发送星座图的方法,在获得了最佳星座图(T<8)的基础上研究星座数目L和相干时间T对系统误码率的影响。其次,本文针对准静态信道和连续时变信道详细分析了酉空时码的非相干检测模型,探究了不同发送天线数目以及信道是否时变对酉空时系统的影响。然后分别对两种编码准则下的成对差错概率进行理论推导,并将其与仿真结果进行对比,证明了理论推导的正确性。在连续时变信道下,针对信道相关性逐一对空间相关性、时间相关性的影响进行分析,得出了相关性越大误码率越高的结论,并在准静态信道下提出了一种次优解,同一误码率下,该种译码方式的信噪比却与最佳译码方法仅相差1-2db。最后,在连续时变信道下提出了一种相干检测算法,结果证明,低信噪比时,即使信道状态信息存在误差,提出的相干检测算法仍然比现有的非相干检测误码率低,但在高信噪比时却会出现严重恶化。同时,简单介绍了高铁通信系统中列车如何在CTCS级列控的指导下实现列车与地面之间对列车速度、位置信息的交互,结合动态速度控制曲线仿真分析得出,当列车多普勒频移估计误差在某一范围内不会对酉空时系统产生太大影响,超出该范围则会使系统性能降低,因此将酉空时码应用到快速移动的高铁通信系统中是可行的。(本文来源于《西南交通大学》期刊2014-05-01)

刘倩倩[5](2014)在《基于酉空时调制的软信息转发中继技术的研究》一文中研究指出近年来,无线移动通信系统的相关研究日趋完善,主流通信技术的发展也已十分成熟。无线通信技术的研究与发展时刻本着便民利民的思想,逐渐地拉近人与人之间的距离,极大程度地促进社会发展进步。一直以来,更为可靠、更为高效的通信传输都是无线通信所追求的目标。但是实际上,现实的通信系统面临许多复杂的问题,多径、多址干扰以及带宽的限制等都会对通信链路的可靠性能产生严重的负面影响,并已成为制约通信技术发展的要素。多输入多输出(MIMO)技术为传统无线通信系统引入“空间”这一可利用的因素,通过充分发掘空间资源以获取更高的发送速率和功率效率。其中,空时编码技术在发送端和接收端对信号进行时间域和空间域上的综合处理,通过引入冗余或产生复用以达到较高的系统增益。酉空时调制,作为空时编码技术中的一种新型编码技术,在发送端和接收端均不需要已知信道状态信息(CSI),十分适合因高速移动产生的快速衰落通信信道。然而,远距离传输或“阴影效应”将会致使信噪比大大降低,这时酉空时调制便失去其优越性。应用中继的无线通信系统在各中继节点提供能量,可使信噪比保持较高水平,维持较长距离的通信传输。而适用于快速衰落信道即信道变化非常快的情况下的转发中继方案较少。进而,为了避免中继网络中转发硬判决信息带来的错误传播现象,我们关注软信息转发中继这一新兴技术。软信息转发技术在中继节点处以多种方式再次生成含有不确定性的软信号,并将其转发至目的节点,减少中继节点硬判决对目的节点译码产生的影响,提高整个中继网络通信的可靠性。因此,基于酉空时调制的软信息转发中继技术的研究具有深远的现实意义。本文提出两种基于酉空时调制的软信息转发中继方案,即估计转发中继方案与互信息转发中继方案。两种方案均可适用于中继网络各节点未知信道状态信息的快衰落信道环境。就我们研究所知,软信息转发技术仍未涉及到快衰落环境中性能依然良好的酉空时调制技术。估计转发中继方案在已知中继接收信号的前提下对源发送信号进行估计转发。互信息转发中继方案利用源发送信号与中继接收信号的瞬时互信息作为最大似然译码准则的一种可靠性度量。两种中继方案在中继节点处均转发含有不确定性的软信息,尽可能避免因转发硬判决信息引起的错误传播现象,实现中继网络中通信数据的高质量传输。对于基于酉空时调制的并行中继网络,本文首次给出上述两种方案的中继函数、功率归一化因子及接收端译码方法等。更重要的是,目的节点广义信噪比的理论推导及仿真结果也在本文中首次展现。仿真结果表明,基于酉空时调制的并行两跳中继网络中,当误码率为10-2时,与经典译码转发中继、放大转发中继相比,所提估计转发中继方案可分别获得约2dB和3dB的信噪比增益。所提互信息转发中继方案可再进一步取得约1.5dB的信噪比增益。并且,所提估计转发方案可在目的节点获得较高的广义信噪比。此外,本文针对中继节点个数、天线数目及信道相干时间等因素对系统误码性能的影响给出仿真结果和性能分析。(本文来源于《山东大学》期刊2014-04-20)

王利娇,张林,杨玲玲,彭立,符达伟[6](2014)在《具有低复杂度的LDPC已编码非相干酉空时调制系统设计》一文中研究指出提出一种克服无线信道瑞利衰落和高斯白噪声干扰的非相干编码调制MIMO系统方案。纠错码采用IEEE802.16e中的非规则QC-LDPC码,非相干调制采用基于叁角函数的酉空时调制(SC-USTM)。在接收端,推导出SC-USTM的最大后验概率(MAP)解调算法;为了降低复杂度,构造了SC-USTM的双解调器方案;为了改善双解调的性能,在置信传播(BP)迭代解码器和MAP解调器之间引入了迭代反馈机制。仿真实验表明LDPC已编码SC-USTM的MIMO系统比未编码USTM的MIMO系统在510?误码率时,性能改善15~17 dB,并且整个系统具有较低的计算复杂度。(本文来源于《通信学报》期刊2014年02期)

符达伟[7](2014)在《基于Grassmann流形的非相干酉空时调制解调算法研究》一文中研究指出多输入多输出(MIMO)调制技术可以提供空间分集增益和空间复用增益,它能够有效提高频谱利用率和信道容量,是目前4G和未来移动通信的关键调制技术。为了适应在高速移动的快衰落信道通信环境,Marzetta和Hochwald提出了非相干酉空时通信系统,该系统在调制和解调过程中不需要获取信道状态信息(CSI),因而无需占用信道带宽来发射导频信号。通过论证得出信道容量可达的非相干酉空时发射信号矩阵具有酉矩阵结构,Zheng等人将Grassmann流形这一数学工具引入到非相干酉空时通信的研究中,认为酉空时星座图的每一个星座点对应于Grassmann流形上的一个点。本文在国家自然科学基金项目“非相干MIMO通信系统编码调制关键技术研究”的资助下,重点研究了基于Grassmann流形的酉空时调制解调算法,提出了对跖结构酉空时星座图的设计方法及对跖结构酉空时星座图调制的简化解调算法。1)本文提出Grassmann流形上的酉空时矩阵框架结构,在该框架约束下,以Frobenius弦距离作为星座图构造的距离准则,通过设置合适的步长来改变酉矩阵中每个元素的幅值和相位,在Grassmann流形上搜索最小Frobenius弦距离大于阈值的星座点,并将该星座点的对跖点也纳入星座图中,从而构造L个星座点的酉空时星座图。仿真实验表明,用这种次优的搜索算法所得到的星座图与文献中已经发表酉空时星座图相比,具有更好的性能。2)针对Grassmann流形上非相干酉空时调制对跖星座图的结构特征,提出并证明了Grassmann流形上任意一对对跖点之间存在确定的恒等关系,并且在此基础上提出了基于最大似然的非相干酉空时码的简化解调算法,仿真实验表明该解调算法在计算复杂度比最大似然解调算法降低一半的情况下,性能保持不变。因此,该简化方案是一种最优解调算法。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-01-01)

元洪波,党刚,王忠勇[8](2013)在《DF中继点结合CRC校验的差分酉空时调制方法》一文中研究指出针对航空通信中基于差分酉空时调制的解码转发方案的译码错误问题,提出在中继点采用循环冗余编码(CRC)提高系统可靠性的方法.该方法在源节点和目的节点均配置多根天线,接收端使用最大化合并的方案以抵抗多径干扰,利用CRC提高误码性能,保证通信质量.仿真结果表明,在低速率数据传输的快衰落信道中,该方法有明显的编码增益.在BER为10-5处,有循环冗余编码的差分酉空时调制比无循环冗余编码的差分酉空时调制增加约4dB的编码增益.(本文来源于《河南师范大学学报(自然科学版)》期刊2013年05期)

王业超[9](2013)在《快变信道下酉空时调制系统的仿真与DSP实现》一文中研究指出2000年,Hochwald提出了一种新的空时编码技术即酉空时码编码,又称酉空时调制。它是一种从比特序列到酉空时符号的映射算法。Hochwald等人的研究表明,即使发射端和接收端都不知道信道状态信息,瑞利快速衰落中的多天线系统仍然可以获得很高的信道容量。这对于高速移动环境下的通信具有很大的吸引力。本文首先介绍了酉空时码的基本原理,包括星座设计方法和酉空时译码准则。并分析了酉空时码的成对差错概率的Chernoff界的变化规律,以及搜索得到了不同参数下的星座构造系数。对比分析了不同构造系数对酉空时星座性能的影响。通过仿真分析了传统酉空时码的相干检测和非相干检测的优缺点。采用非相干检测时,其优点为不需要信道状态信息,而缺点是在低信噪比情况下性能较差。而采用相干检测,在正确的估计信道状态信息时,性能相比非相干检测能够获得很大的增益,若是信道状态信息错误估计时,在高信噪比情况下的酉空时码性能会严重恶化。针对信道信息估计存在误差时传统相干检测的缺点,本文提出了一种改进的相干检测算法。通过仿真分析发现该检测算法在低信噪比时,误码率优于非相干检测而略差与原有的相干检测算法。在高信噪比时,解决了原有相干检测算法严重恶化的现象,并且此时的误码率曲线和非相干检测算法得到的误码率曲线趋于一致。改进的相干检测算法的提出为酉空时码检测方案提供了更多的选择,我们可以利用相干和非相干结合的方式,即在低信噪比时采用改进的相干检测算法,在高信噪比时采用原有的非相干检测算法,这样就大幅度的提升了酉空时码的性能。最后,本文在DSP芯片TMS320C6474上设计了酉空时调制的实现方案。并在CCS环境下对酉空时调制系统做了误码率统计,通过得到的误码率同matlab仿真结果对比发现误码率略差1dB。这主要是由于数据的精度而导致的。虽然误码率变差了近1dB,但是也验证了酉空时调制DSP实现方案的可行性。(本文来源于《西南交通大学》期刊2013-06-01)

陶为戈,贾中宁[10](2012)在《差错控制编码差分酉空时调制系统迭代检测法》一文中研究指出针对采用差错控制编码的差分酉空时调制系统,在平坦及频率选择性衰落瑞利信道下提出了一种迭代检测法。差分酉空时调制可视为递归卷积码,使用差错控制编码后的差分酉空时调制可视为一种串行级联码。提出了一种差分酉空时调制的软输出后验概率译码器以及迭代检测法,以获得附加的编码增益。仿真结果表明,在平坦及频率选择性衰落瑞利信道下,所提方案均可得到优异的系统性能。(本文来源于《电视技术》期刊2012年23期)

酉空时调制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

多天线系统的酉空时调制(USTM)技术能够在矿井通信中提供可观的分集增益,且无需信道估计,具有良好的抗衰落能力,但目前尚未见有效的识别方法.针对矿井通信的特点,根据酉空时调制的特殊性,利用随机矩阵的特征函数,提出与之适应的高阶联合矩和高阶联合累积量算法;依据高阶联合统计量的差异,分别在单天线和多天线系统中实现了USTM信号与相移键控信号(MPSK)及垂直分层空时码信号(V-BLAST)的分离,从而完成了对酉空时调制信号的调制识别.结果表明:所提取的特征参数在矿井通信中对噪声有很好的抑制作用,算法简单,易于实现,而且在低信噪比下依然有很好的识别率,能有效提高矿井通信数据传输能力和可靠性.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

酉空时调制论文参考文献

[1].余彩虹.高铁车地通信中的酉空时调制技术研究[D].西南交通大学.2016

[2].张丽,张大鹏,张扬.矿井通信中酉空时调制信号的高阶统计特性识别[J].中国矿业大学学报.2015

[3].余彩虹,郝莉.高铁车-地通信中基于速度信息的酉空时调制研究[J].铁道学报.2015

[4].文雪英.高铁车地通信系统中的酉空时调制算法仿真研究[D].西南交通大学.2014

[5].刘倩倩.基于酉空时调制的软信息转发中继技术的研究[D].山东大学.2014

[6].王利娇,张林,杨玲玲,彭立,符达伟.具有低复杂度的LDPC已编码非相干酉空时调制系统设计[J].通信学报.2014

[7].符达伟.基于Grassmann流形的非相干酉空时调制解调算法研究[D].华中科技大学.2014

[8].元洪波,党刚,王忠勇.DF中继点结合CRC校验的差分酉空时调制方法[J].河南师范大学学报(自然科学版).2013

[9].王业超.快变信道下酉空时调制系统的仿真与DSP实现[D].西南交通大学.2013

[10].陶为戈,贾中宁.差错控制编码差分酉空时调制系统迭代检测法[J].电视技术.2012

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