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无线通信系统中的PNC中继技术研究

作　者: 王州
导　师: 李旭
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 双向中继 物理层网络编码 频率补偿 自适应调制
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


新一代移动通信技术需要解决由于使用频带偏高造成的信号衰减严重的问题。原有通信系统框架基本不变的情况下,在网络中引入无线中继节点,可以扩大信号的覆盖范围,增加盲点热点的通信覆盖。但中继节点的半双工特性,降低了中继系统的频谱效率。基于物理层网络编码(PNC)的双向中继技术在保证传输误比特率性能的基础上,可以有效提高中继系统的吞吐量,引起了学术界的广泛关注。本论文对PNC-OFDM双向中继系统中的载波频率偏差补偿问题和PNC双向中继系统中的不对称传输问题做出研究。将PNC双向中继技术引入OFDM系统,可以进一步提升PNC-OFDM系统传输速率。OFDM对载波频率偏差敏感的特性会引入子载波问干扰,使得接收误比特率上升。论文研究了PNC-OFDM系统中的载波频率偏差补偿问题,将由载波频率偏差引起的子载波间干扰和高斯白噪声折算成为两路信号的错误图样,使错误图样最小化进而得到了一种计算频偏补偿的算法。在信道不对称的情况一下,该算法大大提高了中继节点的误比特率性能。中继节点将PNC双向中继系统端到端的传输分成了两部分,系统性能受限于信道质量较差的部分。两个源节点之间根据信道状况非对称的传输信息可以充分利用各链路,系统的总吞吐量将有进一步提升。论文提出了一种新的PNC双向中继传输方案。该方案在源节点和中继节点处采用自适应调制传输信息,在保证误比特率性能的基础上,提升了系统的吞吐量,实现了两个源节点信息的双向不对称传输。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 研究背景和意义  9-13
    1.1.1 移动通信发展介绍  9-12
    1.1.2 第四代移动通信系统中中继技术的标准化进展  12-13
  1.2 协作中继通信技术研究现状  13-15
  1.3 论文主要工作及结构  15-17
第二章 协作中继通信技术概述  17-34
  2.1 协作中继技术的发展脉络  17-19
  2.2 双向中继概述  19-24
    2.2.1 四时隙双向中继  20
    2.2.2 AF双向中继  20-21
    2.2.3 DF双向中继  21-24
  2.3 PNC技术概述  24-31
    2.3.1 PNC技术原理的介绍  24-26
    2.3.2 PNC双向中继性能分析  26-30
    2.3.3 PNC调制解调映射规则  30-31
  2.4 PNC技术研究方向概述  31-33
  2.5 本章小结  33-34
第三章 基于OFDM的物理层网络编码中频偏补偿问题研究  34-45
  3.1 基于OFDM的PNC技术  34-36
    3.1.1 OFDM技术及其中的频偏补偿技术  34-35
    3.1.2 使用OFDM的PNC技术  35
    3.1.3 存在的问题和现有的解决办法  35-36
  3.2 OFDM-PNC中的频偏补偿  36-39
    3.2.1 问题形成  36
    3.2.2 理论分析和推导  36-38
    3.2.3 多算法流程  38-39
  3.3 仿真分析  39-44
    3.3.1 仿真场景和参数介绍  39
    3.3.2 仿真结果和分析  39-43
    3.3.3 仿真结果小结  43-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章 非对称速率物理层网络编码的研究  45-56
  4.1 自适应传输技术  45-46
  4.2 PNC不对称传输现有解决方案  46-47
  4.3 一种实现非对称速率PNC的方案  47-52
    4.3.1 PNC双向中继源节点自适应调制  47-48
    4.3.2 PNC双向中继中继节点缓存传输  48-49
    4.3.3 PNC双向中继目的节点解调  49-50
    4.3.4 自适应调制选择  50-52
  4.4 仿真分析  52-55
    4.4.1 仿真场景和参数介绍  52
    4.4.2 仿真结果和分析  52-54
    4.4.3 仿真结果小结  54-55
  4.5 本章小结  55-56
第五章 总结与展望  56-58
  5.1 论文工作总结  56
  5.2 未来工作展望  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-64
攻读学位期间发表论文情况  64

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