论文部分内容阅读
下一代无线通信系统必须能够与互联网实现信息交互，这就需要利用通信协议来实现系统与其他通信系统间的互连互通。但是，现有通信协议基于OSI标准，其协议栈按照严格的分层方式工作，很难适应快速变化的无线通信环境。通过对现有协议栈进行改进，加入跨层设计方案则有助于改善下一代无线系统性能。因此，跨层设计已经成为未来无线宽带发展的关键技术之一。
DFT扩展正交频分复用技术（DFT-S-OFDM）是一种物理层传输技术，它具有与单载波传输相近的峰均比性能，并且能够灵活地分配不同用户占用的子载波，接收端采用频域均衡可以获得较好的误码率性能。因此，DFT-S-OFDM技术是3GPP组织提出的Evolved-UTRA物理层接入上行链路中的较有竞争力的传输技术。
DFT-S-OFDM系统的频域成型技术可以有效的降低系统的PAPR。在无码间干扰和接收机最大输出信噪比条件下，文中研究了在加性高斯白噪声信道中发送端频域成型函数及接收端频域成型函数所要满足的条件，然后根据该条件设计了频域成型滤波器。仿真结果表明：该频域成型方法不仅可以提高系统的抗噪声性能，而且能进一步有效降低发送信号的峰均比。
多输入多输出（MIMO）技术可以显著增加系统容量，提高频谱效率，是未来移动通信系统的关键传输技术之一。本文主要研究MIMO DFT-S-OFDM系统中的跨层联合优化算法。论文首先介绍了DFT-S-OFDM技术的系统结构，对不同调制方式下的DFT-S-OFDM系统和OFDMA系统的PAPR性能做了仿真比较，然后讨论了传统的物理层自适应技术及链路层的差错控制技术等跨层设计所涉及的相关技术。文中对DFT-S-OFDM与MIMO技术的结合问题进行了研究，并对两发两收天线配置给出了传输模型的数学表示及接收机信号检测算法。在此基础上，重点研究了MIMO DFT-S-OFDM系统中的跨层联合优化算法，主要是物理层的AMC和链路层的ARQ协议的联合设计，并在Rayleigh衰落信道中做了大量的仿真，对比了跨层自适应传输与传统物理层自适应技术在频谱利用率性能上的差异。通过仿真可以知道：该算法相比传统物理层自适应传输，在频谱利用率性能上有明显的增益。