多天線連續(xù)相位調制系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、無線通信技術在不斷增長的應用需求中正經歷著飛速地發(fā)展，有限的可利用頻譜資源和復雜的無線傳輸環(huán)境是無線通信領域的兩人制約因素，也是激勵無線通信技術不斷發(fā)展的兩大挑戰(zhàn)。連續(xù)相位調制(continues Phase Modulation,CPM)是單天線系統(tǒng)中能夠有效利用帶寬，提高頻譜利用率和功率效率的一種非線性調制方式，在無線通信領域有了廣范的應用；多輸入多輸出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)系統(tǒng)能夠有效克服信

2、道衰落影響，提高衰落信道的信道容量，在線性調制與之結合的系統(tǒng)中，已經被越來越多的研究證明是未來通信發(fā)展的重要課題。 本文對M1MO-CPM系統(tǒng)的兒項關鍵技術進行研究，提出適用于任意天線的基丁連續(xù)相位調制的類正交空時編碼算法，提出有效降低譯碼復雜度的解調算法，并且利用改進的輔助數據矩陣，提出一種信道估計算法可應用丁多種空時編碼方式下的MlMO一CPM系統(tǒng)，同時針對基丁部分響應CPM的正交空時編碼系統(tǒng)提出了一種非相干解調的算法，減少

3、系統(tǒng)的信道估計模塊，有效降低接收系統(tǒng)的設計復雜度。 本文土要內容安排如下： 第一章主要介紹了CPM和MIMO系統(tǒng)的特性，并對MIMO-CPM系統(tǒng)的研究現狀做了介紹，給出本文內容安排及主要研究成果。 第二章首先給出MIMO-CPM系統(tǒng)模型，分析指出格碼空時連續(xù)相位調制系統(tǒng)(Trellis-CodedSpace-Time CPM，TC-ST-CPM)的性能和復雜度，對比提出類正交空時編碼連續(xù)相位調制系統(tǒng)(Orthog

4、onal-Like Space-Time Coded CPM，oL-ST-CPM)及其性能分析；本章提出了一種突破發(fā)送天線限制的類正交空時編碼方法；利用各發(fā)送天線發(fā)送信號的類正交特性，分析提出了簡化的澤碼算法，大大降低了接收端的澤碼復雜度：分析了系統(tǒng)的成對差錯概率，證明了類正交空時編碼的完全分集增益特性：類比線性調制方式，提出了空時編碼的設計準則。 第三章簡要介紹了無線信道的幾種主要信道模型，針對準靜態(tài)Rayleigh衰落信道提

5、出一種適用于MIMO-CPM系統(tǒng)的信道估計算法。算法采用了空時編碼信號和訓練序列信號的切換式幀結構，提出相位歸零輔助矩陣和訓練序列的設計方法。依據最小二乘準則，提出了信道估計算法，進一步提出了部分采樣點估計和部分矩形(a-REC)成形函數結合的信道估計方法。理論分析表明參數對數均方誤差與比特信噪比(Eb/No)呈線性下降關系。仿真結果表明，采用部分采樣點參數估計方法和a-REC成形函數結合，既減少訓練序列長度，義能有效抵抗定時誤差；在多

6、種MIMO-CPM系統(tǒng)中，與理想信道狀態(tài)信息(Channel State lnformation,CSl)條件下相比誤比特性能差距均小丁0.3dB。 第四章首先介紹了全響應和部分響應CPM系統(tǒng)的特性以及全響應正交空時編碼系統(tǒng)(OrthogonalSpace-Time Coded CPM，OSll-CPM)的非相干解調方法，在此基礎上提出了部分響應止交空時編碼系統(tǒng)(Orthogonal Space-Time Coded parti