《異步協作通信系統中魯棒的分散式發射技術研究》是依託西安交通大學，由王慧明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：異步協作通信系統中魯棒的分散式發射技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王慧明
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
協作通信技術是一種分散式多輸入多輸出（MIMO）技術，是無線通信中單天線終端能夠充分利用空域資源的重要途徑和手段。然而，由於協作通信系統中多個協作終端處於不同的空間位置，帶來了接收信號的時間、頻率異步和需要信號協調等新的問題，導致傳統協作發射技術性能的嚴重惡化。而通過高層協定控制的方式又帶來了大量額外的開銷，降低了協作增益。為此，本項目提出通過研究物理層魯棒的分散式發射理論和實現技術來解決上述問題的思路，研究協作通信系統中魯棒的分散式空時編碼和波束形成技術，包括：（1）基於時頻對偶思想，研究對頻率異步魯棒且具有多節點適用性的分散式空時編碼；（2）基於隨機循環移位思想，研究對時間異步魯棒且無需信號協調的分散式空時編碼；（3）基於收發雙端聯合最佳化思想，研究對時、頻異步魯棒的分散式波束形成器設計理論和方法，並利用已有的硬體平台對上述理論方法進行實驗評估。本研究將對協作通信系統的實用化起到積極推動作用。
結題摘要
協作通信技術是一種分散式多輸入多輸出（MIMO）技術，是無線通信中單天線終端能夠充分利用空域資源的重要途徑和手段。然而，由於協作通信系統中多個協作終端處於不同的空間位置，帶來了接收信號的時間、頻率異步和需要信號協調等新的問題，導致傳統協作發射技術性能的嚴重惡化。而通過高層協定控制的方式又帶來了大量額外的開銷，降低了協作增益。為此，本項目提出通過研究物理層魯棒的分散式發射理論和實現技術來解決上述問題的思路，研究協作通信系統中魯棒的分散式空時編碼和波束形成技術。取得了如下成果： 1.在研究對時間、頻率異步魯棒且具有多節點適用性的分散式空時編碼方面，提出了一種對頻率異步魯棒的類Alamouti空時編碼，和一族對頻率異步魯棒的空頻卷積編碼。該族編碼而且能夠在低複雜度的解碼算法下實現同時獲得滿協作分集增益和頻率分集增益。 2.在研究對時間異步魯棒且無需信號協調的分散式發射技術與方法方面， ①在時間異步下設計魯棒的分散式空時編碼，我們提出了一種具有循環移位結構的分散式空時編碼，實現了對系統的時間異步和參與協作的節點數的魯棒性。②研究魯棒的協作節點選擇策略以避免多個時偏和頻偏的影響，提出魯棒的節點選擇策略和方法。 3.在研究對時間異步魯棒的分散式波束形成器設計理論和方法方面，我們提出了一種基於最差接收信乾噪比最大化的分散式波束形成器設計方法。該方法計算複雜度低，且適用於多個節點參與協作且可以同時存在整數和分數符號間隔的時間異步場景。 4.基於協作通信系統的無線通信物理層傳輸的安全性，我們提出了一套中繼-阻塞混合的協作通信物理層保密傳輸機制框架，並系統地提出了多種不同套用場景下協作中繼分散式波束形成信號設計最佳化方法。
