无线双向中继网络中基于CDD的分布式差分传输方案的研究

【摘要】无线协作通信网络利用分布在不同地理位置的多个通信节点,形成一个“虚”多输入多输出(MIMO:MultipleInputMultipleOutput)系统,能够更好地挖掘天线间的空间分集,进而实现高可靠的信息传输,克服了传统MIMO系统在实际应用过程中受到的移动终端体积和功耗约束,引起了国内外科研工作者近年来的广泛关注。其中,基于差分传输思想的无线协作通信方法能够避免通信节点繁杂的信道估计开销,节省带宽资源,值得深入探讨。本文针对现有多数差分协作中继传输方法普遍存在的编码转发方式复杂、通用性差、检测复杂度高等突出问题,展开有关研究工作,具体研究内容如下。(1)在研究现有协作中继关键技术的基础上,重点剖析了线性星座图预编码(LCP:LinearConstellationPrecoding)技术能够获得多天线无线通信系统中空间分集、提高数据传输可靠性的内在机理和实现方式,但该技术对应的接收端检测复杂度往往随着中继节点数量的增多而以指数规律增加,难以满足实时通信要求。(2)为降低协作通信系统的设计过程和接收端检测复杂度,探索了循环延迟分集(CDD:CyclicDelayDiversity)技术与分布式协作通信系统的结合点,确定了在多个中继节点的数据转发过程中使用CDD技术的具体实现方式。(3)在研究现有差分协作中继传输方法的基础上,结合CDD和LCP两种技术的优势,设计了一种在三个时隙内完成一次差分空时频编码传输的双向通信方案。在该方案中,两个通信源节点在前两个时隙分别向所有中继节点广播设计好的差分编码数据,其中的消息矩阵采用归一化或恒模调制符号设计,在第三时隙,每个中继节点对来自不同时隙的接收信号进行乘法运算后以循环延迟方式转发到两个源节点,源节点根据对应的编码及转发准则检测出原始数据信息。本论文设计的差分传输方案由于消息矩阵的编码过程中采用了LCP技术,因而可以获得较高的空间分集增益、提高系统传输的可靠性；由于在中继节点处采用了循环延迟转发方式,能够简化差分传输的设计过程、降低了接收端的检测复杂度,对未来分布式无线网络的建设,具有一定的指导意义和应用价值。
【作者】刘建勋；
【导师】张红伟；
【作者基本信息】安徽大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】分布式差分传输；循环延迟分集；双向协作通信；空时频编码；放大和转发方式；

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