协同分集技术在OFDM系统中的应用与性能研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了基于空时编码的协作分集技术在无线通信，特别是OFDM系统中的应用。作者郑亚忠在导师邵世祥的指导下，深入研究了如何通过网络中的中继节点实现协同传输，以达到‘虚拟MIMO’的效果，从而提升系统性能。" 在无线通信领域，协同分集是一种创新的技术，它通过利用网络中的中继节点进行合作传输，可以模拟多输入多输出（MIMO）系统的功能，从而获取空间分集的增益。这种方法特别适用于对抗频率选择性衰落，因为正交频分复用（OFDM）技术已经在对抗这种衰落方面表现出显著效果。OFDM通过将数据调制到多个正交子载波上发送，能有效抵御频率选择性衰落。 论文首先回顾了相关背景知识，包括信道模型、空时块码-OFDM（STBC-OFDM）系统的基础理论以及协同分集技术。接着，通过仿真对比了放大前传、译码前传和编码协同这三种中继策略的性能，特别关注了Alamouti空时协同方案的性能表现。 随后，论文聚焦于STBC-OFDM系统的协同性能研究。建立了单中继节点的系统模型，分析了协同发送策略对系统性能的影响。结果显示，采用协同STBC-OFDM系统能显著提升性能。考虑到高速移动环境下的信道估计误差，论文提出了一种无需信道估计的差分协同STBC-OFDM方案，该方案在牺牲较小的信号噪声比（SNR）条件下，显著降低了系统复杂度，具有较高的实用价值。 最后，论文探讨了多中继节点情况下的机会中继协同系统性能，证明了机会中继方案可以与复杂的分布式空时编码方案实现相同级别的分集增益。在此基础上，提出了结合机会中继和OFDM的新方法——机会OFDMA中继，此方法能够实现完全分集增益，经过仿真验证了其理论正确性。 这篇论文详细研究了空时编码和协作分集在OFDM系统中的应用，不仅提供了理论分析，还通过仿真验证了各种策略的有效性，对于提升无线通信系统的性能和可靠性具有重要的理论和实践意义。