协作通信系统中自适应多分辨率MQAM的性能研究

摘要

未来的多媒体无线通信要求能够同时传输多种不同质量要求的信息，自适应多分辨率M进制正交幅度调制(MR-MQAM)可根据不同信息的重要性对其进行不等差错保护，显著提高了无线通信系统的频谱利用率。基于奇异值分解(SVD)的多输入多输出(MIMO)技术和MIMO最大比合并(MRC)技术能够分别获得复用增益和分集增益，将之与自适应MR-MQAM相结合，能够进一步提高无线通信系统的频谱效率。双跳中继传输技术能有效克服无线信道衰落的影响，可以在不增加发射功率的情况下扩展通信的覆盖范围。在采用解码前传(DF)协议的双跳中继系统中应用基于SVD分解的自适应MR-MQAM，能够进一步提高系统的性能。因此，本文研究衰落信道上基于SVD分解的自适应MQAM/MR-MQAM系统、采用MIMO MRC的自适应MR-MQAM系统和基于SVD分解的自适应MR-MQAM双跳中继系统的性能。
　　第一章介绍自适应调制、自适应多分辨率调制和MIMO系统中自适应调制的研究现状，并阐述协作通信中的自适应调制。
　　第二章分别推导Nakagami衰落信道上基于SVD分解的自适应MQAM系统和自适应MR-16QAM系统的中断概率、平均误比特率(BER)和/或平均频谱效率的闭合表达式。数值计算和仿真结果表明：基于SVD分解的自适应MQAM/MR-MQAM方案能够显著提高系统的平均频谱效率。
　　第三章推导瑞利衰落信道上采用MIMO MRC的自适应MR-64QAM系统中同时传输语音和两类优先级数据的中断概率、平均频谱效率和平均BER闭合表达式。数值计算和仿真结果表明：当收发天线总数固定时，收发天线数目分配越均匀，系统中语音和两类优先级数据的中断概率、平均频谱效率和平均BER性能越好；当收发天线数之积固定时，收发天线总数越大，系统中语音和两类优先级数据的中断概率、平均频谱效率和平均BER性能也会越好。
　　第四章推导瑞利衰落信道上采用DF的基于SVD分解的自适应MR-64QAM双跳中继系统中同时传输语音和两类优先级数据的中断概率、平均频谱效率和平均BER的闭合表达式。数值计算和仿真结果表明：基于SVD分解的自适应MR-64QAM方案显著改善了双跳中继系统的平均频谱效率性能。
　　第五章为本文的结论。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 自适应调制

1.2 自适应多分辨率调制

1.3 MIMO系统中自适应调制

1.4 协作通信中的自适应调制

1.5 论文的主要工作

第2章 基于SVD分解的自适应MQAM/MR-MQAM系统性能

2.1 自适应MQAM调制MIMO系统性能

2.1.1 系统模型

2.1.2 自适应连续速率MQAM

2.1.3 自适应离散速率MQAM

2.1.4 数值计算和仿真结果

2.2 同时传输语音和数据的自适应MR-MQAM调制MIMO系统性能

2.2.1 系统模型

2.2.2 自适应MR-16QAM方案

2.2.3 性能分析

2.2.4 数值计算与仿真结果

2.3 本章小结

第3章 同时传输语音和两类数据的采用MIMO MRC的自适应MR-MQAM系统性能

3.1 系统模型

3.2 自适应MR-64QAM方案

3.3 性能分析

3.4 数值计算和仿真结果

3.5 本章小结

第4章 基于SVD分解的自适应MR-MQAM双跳中继系统性能

4.1 系统模型

4.2 性能分析

4.3 数值计算和仿真结果

4.4 本章小结

第5章 结论

致谢

参考文献

附 录