FDO优化的TWAR在频率选择性衰落信道上的性能分析

本文探讨了在频率选择性衰落信道上应用频率域过采样（Frequency-Domain Oversampling, FDO）的两向放大转发（Amplified-and-Forward, AF）中继技术(Two-Way Amplify-Forward Relaying, TWAR)。传统上，无线通信系统采用循环前缀（Cyclic Prefix, CP）结合最小均方误差（Minimum Mean-Square Error, MMSE）接收器来对抗频率选择性衰落。然而，FDO方案引入了一种创新方法，通过在发送数据块后添加零后缀（Zero Postfix, ZP），使得接收端能够执行分段频域（Fractionally Spaced Frequency-Domain, FSFD）的MMSE估计。 FSFD-MMSE接收器的优势在于它能更有效地提取信号的频率成分，与常规CP-MMSE接收器相比，这种接收策略在处理多径衰落时具有更高的性能。频率域过采样有助于减小符号间干扰(ISI)并提高信噪比，尤其在多输入多输出(Multi-Input Multi-Output, MIMO)系统中，如空间复用或多天线技术的应用中，能够增强信号的传输质量和抗衰落能力。 论文参考了多篇关于无线通信、多天线技术、MIMO系统以及抗衰落策略的研究文献。例如，I. Telatar在1999年的论文中探讨了多天线信道容量，G. J. Foschini和M. J. Gans在1998年的工作则关注了多路径环境下多天线通信的极限。此外，M. K. Simon和M.-S. Alouini的著作详细介绍了数字通信在衰落环境中的应用，而A. F. Molisch的文章则概述了MIMO系统中天线选择的策略。S. Sanayei和A. Nosratinia在2004年发表的文章深入研究了MIMO系统中的天线选择问题，S. Thoen等人在2001年分析了联合发射选择性编码/接收最大比合并（Transmit Selective Combining/Receive Maximum Ratio Combining, Tx-SC/Rx-MRC）的性能。 本文的工作将频率域过采样技术应用于两向中继通信中，旨在提升频谱效率和抗衰落性能，这对于现代无线通信网络设计，尤其是在5G和未来的通信标准中，具有重要的理论和实践价值。