Spatial Modulation (SM) is a brand new transmission technique with multiple antennas which is recently developed in the field of wireless communications. The basic idea is to map a block of information bits into a three-dimension spatial constellation diagram and gain extremely high spectrum efficiency through transmission. In the mean time, MIMO concerned techniques have shown their great advantages by improving the transmission rate and reliabilities of wireless communication systems. As the scarcity of wireless spectrum resources increases, researches of transmission theories and technologies on how to use different kinds of freedoms, like space, time and frequency, in the physical layer will play a much more important role in improving the resource efficiency of the next generation wireless networks. This research project aims at exploring the Spatial Modulation based MIMO transmission theories and applications. The theoretical system of SM-MIMO is going to be built first, and a great difference will be made between SM-MIMO and the traditional way of MIMO transmission. Then the Generalized Adaptive Spatial Modulation (GASM) schemes will be addressed in the context of SM-MIMO. When facing the complicated interference structure in Femtocell networks, SM based Interference Avoidance scheme is promised to improve the performance of both Femtocell and Macrocell. From the three-dim Spatial Modulation point of view, this research program opens a new direction for the research of MIMO transmission. SM not only gives the benefit of the optimization to the wireless communication systems, but also gives feasible solutions for the wireless network built up with multiple wireless systems.
空间调制是近年来无线通信领域提出的一项全新多天线调制技术,它通过将待发送信息进行空间三维星座映射和传输的方式,获得无线频谱使用效率的极大提升。与此同时,MIMO相关技术也在提高无线通信系统的传输可靠性和传输速率等方面表现出不容小觑的优势。随着无线资源的日趋匮乏,研究能够综合利用空、时、频等多自由度的物理层传输关键理论与技术,对提高下一代无线网络的资源使用效率具有重大意义。本项目旨在探索基于空间调制的多天线传输理论和应用,具体将研究与传统多天线传输理论存在本质区别的SM-MIMO传输理论体系;并以此为支撑研究自适应的广义空间调制传输机制;针对家庭基站网络中复杂的干扰结构,研究基于空间调制的干扰规避方案,提高家庭基站及宏小区系统性能。本项目从三维空间调制的角度为多天线传输理论研究开辟了新的视角,不仅有助于优化现有无线通信系统的传输性能,而且为未来多系统并存的无线网络组建提供了可行的解决方案。
空间调制技术作为无线通信的一种新的多天线技术,通过天线序号的选择来激活工作天线,每时隙仅有一根发射天线处于激活状态,有效地避免了信道间干扰和天线间同步问题,单个射频链路的需求也有效地降低了系统成本。基于以上技术优势,项目组面向多天线系统,围绕空间调制技术的新型系统设计、性能分析和不同场景应用等进行了研究,代表性研究点有:空移键控系统中的自适应比特映射设计方案研究、结合重叠编码调制和空间调制的新型多天线传输方案研究、结合网格编码调制的新型空间调制与广义空间调制技术研究、基于有限字符集的新型空间调制多天线传输方案设计、基于空间调制多天线系统的互信息研究、基于空间调制的能量同传系统设计、针对空间调制的多天线系统干扰广播信道网络中的收发机设计研究、新型无线网络架构下的传输方案设计和资源优化分配等。项目组共发表论文33篇,其中期刊论文16篇,包括IEEE Transactions 4篇(IEEE Transactions on Vehicular Technology, IEEE Transactions on Circuits & Systems for Video Technology等)以及 IEEE Communications Letters等通信领域国际顶级期刊;会议论文17篇,包括IEEE ICC, IEEE GLOBECOM等通信领域国际旗舰会议。申请专利5项,其中已授权1项。部分成果应用于“低成本、低功耗、云架构的新型信息化系统”,获得山东省科技进步一等奖。项目组的研究成果为下一代无线通信系统的发展提供了理论支撑和技术参考。
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数据更新时间:2023-05-31
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