基于TD-SCDMA系统的智能天线及空时码技术研究

论文摘要

随着通信技术的飞速发展,第四代移动通信技术成为通信系统发展中讨论的重点,如多输入多输出（MIMO）、智能天线（SA）、联合检测等。MIMO技术可以在不增加系统带宽条件下成倍提高系统容量和频谱利用率,同时也提高了信道可靠性,降低了系统误码率。智能天线可以提高系统覆盖范围,减少多址干扰,提高越区切换效率。而我国首次提出的具有自主知识产权的国际3G标准-——TD-SCDMA,由于采用TDD方式,更有利于采用智能天线技术。自适应波束成形算法是智能天线的核心,它关系到波束成形的速度及方向性。TD-SCDMA要得到进一步发展,势必要结合相关先进技术,本文正是基于以上考虑,开展了相关自适应波束成形技术以及波束成形技术和MIMO技术相结合的研究。本文结合波束成形的两个方面,研究的主要内容包括以下几个方面：首先介绍了TD-SCDMA系统的物理信道、关键技术和MIMO的主要研究热点,接着分析了自适应波束成形技术的相关算法,结合小波变换后的信号是一稀疏矩阵,不仅能提高算法的收敛速度,而且,经过小波变换还能达到消噪作用。由此,本文提出了一种基于小波域的快速自适应算法,进行了系统仿真验证和分析,得到了智能天线波束成形方向图；之后,分析了MIMO多天线的信道模型、分集技术和系统的容量,仿真了多天线系统的性能；在此基础上,介绍了MIMO空时编码技术,并提出了MIMO空时码与智能天线相结合的新系统,鉴于固定波束成形算法的实质是利用分集技术来实现,在分析系统实现难点和两者的可结合点后,提出了信道划分理论和划分依据,做了系统性能仿真,分析了在不同调制下的系统性能和推导了相关的误码率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景意义及研究现状
• 1.2 TD-SCDMA通信系统简介
• 1.2.1 TD-SCDMA系统及其关键技术介绍
• 1.2.2 TD-SCDMA系统的物理信道
• 1.3 MIMO系统的发展
• 1.4 本文的主要工作内容及安排
• 第2章 多天线系统——智能天线系统及其关键技术
• 2.1 概述
• 2.2 智能天线系统信道模型
• 2.3 智能天线系统关键技术
• 2.3.1 智能天线模型
• 2.3.2 自适应波束成形技术
• 2.3.3 固定多波束成形技术
• 2.4 本章小节
• 第3章 基于小波变换的自适应智能天线系统及性能
• 3.1 小波变换理论
• 3.2 LMS算法及其改进
• 3.3 小波域智能天线算法及性能
• 3.3.1 小波域波束形成算法
• 3.3.2 算法性能仿真
• 3.3.3 算法在智能天线下的性能仿真
• 3.4 本章小结
• 第4章 MlM0多天线系统及其性能
• 4.1 概述
• 4.2 MIMO多天线系统信道模型
• 4.2.1 MIMO信道模型
• 4.3 MIMO相关技术
• 4.3.1 天线分集技术及其系统容量分析
• 4.3.2 MIMO空时编码技术
• 4.4 MIMO固定波束成形技术
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于动态信道分析的新型智能天线系统
• 5.1 新系统概述
• 5.2 新系统分析
• 5.2.1 MIMO空时编码技术
• 5.2.2 MRC智能天线波束成形技术
• 5.2.3 新型系统的实现
• 5.3 新型系统的性能分析
• 5.4 新系统性能仿真
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录