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虚拟MIMO系统VAA小区分布式聚簇算法研究

作　者: 温达
导　师: 隆克平
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 虚拟MIMO系统 分布式聚簇 功率控制 受干扰节点比例
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 14次
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内容摘要


多输入多输出(MIMO)技术能够提供很好的空间分集和系统容量,显著提高系统性能。MIMO技术要求终端具备多根天线,但是,现代移动终端的小型化导致移动终端尺寸受限,因此多天线移动终端暂不能得到应用。为了发挥MIMO的技术优势,人们提出了虚拟MIMO技术。它能够更好地满足MIMO系统的多个独立信道条件,克服MIMO系统对终端天线数量的苛刻要求以有效提高系统容量。虚拟MIMO技术的基本思想是基于终端聚簇形成的虚拟天线阵列小区,进行协作接力通信。它在某种程度上是信号处理技术与网络技术的融合。因此在虚拟MIMO系统中设计一种合理的终端聚簇机制十分重要。然而,国内外对虚拟MIMO技术的相关研究还处于初级阶段,还没有涉及到聚簇机制。但是,在Ad Hoc网络研究领域中,人们已提出多种分簇算法,对于虚拟MIMO系统的聚簇研究有很大的借鉴意义。实际上,至今所提出的分簇算法,基本都是宏观步骤,并没有给出实施细节。特别是没有考虑到,当节点处于覆盖重叠区时,会收到严重干扰而导致通信失败的问题。本论文针对上述问题,在深入分析多种典型分簇算法的基础上,对虚拟MIMO系统接力小区分布式聚簇问题上作了创新性和探索性研究。主要内容为:1.详细研究了Ad Hoc网络中多种典型分簇算法及新型分簇算法的原理和步骤,分析各算法的特点,总结其优势和缺点,探索虚拟MIMO系统聚簇机制的可借鉴点,提出聚簇的基本要求。2.根据聚簇的基本要求,搭建虚拟MIMO系统接力小区分布式聚簇的基本模型,设计出改进型最大连接度分布式聚簇算法,并提出详细的实现步骤。并通过VC++对此算法进行仿真,统计大量实验数据,并分析算法性能。3.在改进型最大连接度分布式聚簇算法的基础上,提出新的聚簇要求,完善并改进聚簇算法,设计出基于功率控制过程的虚拟MIMO系统接力小区分布式聚簇算法,并给出了较详细的实现步骤和较具体的信息处理实施细节。并用VC++对此算法进行了仿真。经过统计和分析大量实验数据,比较使用两种聚簇算法性能,验证新型聚簇算法的优越性,更强的适用性和有效性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-13
第一章 绪论  13-18
  1.1 课题研究来源  13
  1.2 研究的目的与意义  13-15
  1.3 论文的研究工作与内容安排  15-18
    1.3.1 研究工作  15-16
    1.3.2 内容安排  16-18
第二章 MIMO 与虚拟MIMO 技术简介  18-30
  2.1 传统MIMO 技术原理及模型  18-22
  2.2 分布式MIMO 系统概念及模型  22-23
  2.3 虚拟MIMO 系统概念、模型及特点  23-28
  2.4 虚拟MIMO 技术的应用前景  28-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章 分布式聚簇技术概述  30-46
  3.1 Ad Hoc 网络分簇算法概述  30-39
    3.1.1 Ad Hoc 网络的典型分簇模型  30-32
    3.1.2 Ad Hoc 网络中常用的分簇算法  32-35
    3.1.3 Ad Hoc 网络中的新型分簇算法  35-37
    3.1.4 Ad Hoc 网络分簇算法的分析与评估  37-38
    3.1.5 Ad Hoc 网络分簇算法的借鉴意义  38-39
  3.2 虚拟MIMO 系统接力小区划分方案初步分析  39-44
    3.2.1 接力小区划分的两种初步方案模型  39-40
    3.2.2 接力小区建立的两种初步方案性能分析  40-44
  3.3 虚拟MIMO 系统接力小区分布式聚簇模型、要求与特点  44-45
  3.4 本章小结  45-46
第四章 虚拟MIMO 系统VAA 小区分布式聚簇算法设计  46-81
  4.1 改进型最大连接度分布式聚簇算法  46-59
  4.2 改进型最大连接度分布式聚簇算法性能分析  59-64
  4.3 基于功率控制过程的分布式聚簇算法  64-75
    4.3.1 基于功率控制过程的分布式聚簇算法模型  64-66
    4.3.2 基于功率控制过程的分布式聚簇算法实现步骤  66-75
  4.4 基于功率控制过程的分布式聚簇算法性能分析  75-79
  4.5 基于功率控制过程的分布式聚簇仿真结果展示  79-80
  4.6 本章小结  80-81
第五章 全文总结及展望  81-83
  5.1 本文总结  81-82
  5.2 展望  82-83
致谢  83-84
参考文献  84-88
攻读硕士学位期间取得的研究成果  88-89

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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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