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提高无线网络频谱效率的信号处理算法研究

专 业: 信号与信息处理
关键词: 无线网络 多用户检测 空时处理 OFDM 超宽带 信号处理
分类号: TN92
形 态: 共 179 页 约 117,245 个字 约 5.608 M内容
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内容摘要


该文研究了提高无线网络频谱效率的几个关键技术。

在盲多用户检测、空时编码、空时多址、没有保护间隔的OFDM系统的多载波检测、超宽带UWB通信系统设计等方面取得了一系列创新成果。

概括起来,该文的主要贡献包括:

在DS-CDMA通信系统中,为了CMOE多用户检测器盲自适应实现时存在的收敛速度慢和特征波形失配的问题,该文研究了提高其收敛速度的子空间算法,提出了一种新的特征子空间选择准则和修正的特征子空间算法。

提出一种辅助磁量滤波器中参数的简化计算方法,根据该计算方法,在已经证明辅助矢量滤波器和多阶段维纳滤波器的子空间等价性的基础上,进一步证明了它们的完全等价性。

研究了解决特征波形失配问题的类RAKE接收机,以及同时解决收敛速度和特征波形失配问题的基于辅助矢量滤波的类RAKE接收机。

提出了一种用于抗衰落的在发射端已知信道状态信息的空时分组编码算法,该算法在发射端采用天线或多天线,而在接收端采用双天线,如果发射信号采用MPSK调制,接收端不需要信道状态信息就可以实现空时解码。

该算法与Alamouti提出的空时分组编码算法结合,可以构成一个在基站采用多天线而在移动站采用双天线的无线通信系统。

在上行链路中采用Alamouti提出的空时分组编码算法,这时,用户端的编码不需要知道信道状态信息。

在下行链路中采用该文提出的空时分组编码,这时,在基站编码时需要信道状态信息,而在用户端解码时却不需要信道状态信息。

这样,用户端在发射和接收时都不需要信道状态信息,从而大大降低了用户端的复杂度。

在相同的信道状态信息下,上行和下行链路可以获得相同的性能。

提出了一种能使用户数到达天线单元数两倍的空分多址算法。

考虑在基站采用多天线,用户端采用单天线的OFDM多用户无线通信系统,如果发射信号采用BPSK调制,该文提出的上行滤波算法和下行预均衡算法可以使同时通信的用户数达到基站天线单元数的两倍。

研究了基于MIMO天线结构的空分多址算法。

研究了没有保护间隔的OFDM系统的解调算法。

OFDM系统中的保护间隔虽然可以抑制ISI并使均衡更加简单,但是,保护间隔浪费了一定的功率和频谱资源。

该章提出的超宽带通信系统的接收机具有多天线阵的功能。

根据天线阵合并信号和抑制干扰的基本原理,采用空域滤波算法可以在变换域实现多用户干扰和窄带干扰抑制,从而实现超宽带系统的多用户通信,以及和窄带通信系统的共存……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1无线网络简介
1.2无线网络面临的问题及基本解决途径
1.3提高无线网络频谱效率的关键技术介绍
1.3.1 CDMA系统中的多用户检测
1.3.2 OFDM技术
1.3.3空域处理
1.3.4超宽带技术
1.4本文的研究背景和主要工作
第二章 DS-CDMA系统中的盲多用户检测算法研究
2.1引言
2.2信号模型
2.3 CMOE盲多用户检测算法原理
2.4特征子空间多用户检测算法
2.4.1 CMOE盲自适应多用户检测器的特征子空间分析
2.4.2特征子空间选择准则
2.4.3特征子空间选择准则的自适应分析
2.4.4修正的特征子空间算法
2.4.5特征子空间多用户检测器的仿真分析
2.5 MSWF和AVF在盲多用户检测中的应用
2.5.1 MSWF在盲多用户检测中的应用
2.5.2 AVF在盲多用户检测中的应用
2.5.3 AVF中参数的简化计算
2.5.4 MSWF与AVF的等价性
2.5.5 AVF和MSWF的性能
2.6类RAKE接收机
2.6.1最小方差接收机
2.6.2解相关RAKE接收机原理
2.6.3类RAKE接收机原理
2.6.4基于辅助矢量滤波的类RAKE接收机
2.6.5仿真结果
2.7小结
第三章 已知信道状态信息的空时编码发射分集
3.1引言
3.2系统模型
3.3不需要CSI的STBC算法
3.4已知CSI的STBC算法
3.5同MRT比较
3.6仿真结果
3.7小结
第四章 用户数为天线数两倍的OFDM/SDMA算法
4.1引言
4.2上行链路算法
4.2.1信号模型
4.2.2传统的MMSE OFDM/SDMA算法
4.2.3新的MMSE OFDM/SDMA算法
4.2.4新的pcSIC OFDM/SDMA算法
4.2.5复杂度
4.3下行链路算法
4.3.1传统预均衡算法
4.3.2新的预均衡算法
4.4性能比较
4.4.1仿真条件
4.4.2上行链路性能比较
4.4.3下行链路性能比较
4.5小结
第五章 采用空时编码的OFDM/SDMA算法
5.1引言
5.2 DAU-OFDM/SDMA系统上行链路
5.2.1系统模型
5.2.2多用户空时解码算法
5.3 DAU-OFDM/SDMA系统下行链路
5.3.1系统结构
5.3.2多用户预编码和解码算法
5.4性能比较
5.4.1仿真条件
5.4.2信道模型及信道估计
5.4.3上行链路性能比较
5.4.4下行链路性能比较
5.5单天线、双天线用户混合的OFDM/SDMA系统
5.5.1上行链路
5.5.2下行链路
5.6小结
第六章 OFDM系统中的多载波检测算法研究
6.1引言
6.2系统模型
6.3频率域MMSE-DFE MCD算法
6.4频率域SIC-DFE MCD算法
6.5时域MMSE-DFE MCD算法
6.6时域SIC-DFE MCD算法
6.7有效计算及实现复杂度
6.8自适应实现方面的考虑
6.9空时MCD算法
6.10性能比较
6.11小结
第七章 一种超宽带无线通信系统的基带设计方案
7.1引言
7.2CPUWB系统结构和信号模型
7.3变换域MMSE接收机
7.4复杂度及降低复杂度的方法
7.5仿真结果
7.6扩展的CPUWB系统
7.7小结
结束语
附录I信道及信道误差模型
附录II基于SMW定理的矩阵逆计算方法
附录IIIDAU-OFDM/SDMA系统的信道估计
参考文献

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中图分类: > TN92 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信

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