协作通信系统中的非相干传输技术研究

拟研究协作通信系统中的非相干传输技术，致力于解决基于非相干传输的分布式酉/差分空时编码的星座设计、时变信道中的分布式差分空时编码设计以及协作中继节点选择等问题。针对现有星座设计中面临的编码复杂度高、不能保证得到满分集以及不适合任意数目的中继节点等问题，设计特殊矩阵集合配合参数优化的方法构造全新的易于生成的分布式酉/差分空时星座；针对时变信道中的分布式差分空时编码设计，研究信道参数对差分编码传输性能的影响，设计可缩短非相干编码矩阵发送时长的方法，有效提高协作通信系统在时变信道中的性能；针对非相干传输情况下的协作中继节点选择问题，研究各节点在未知信道信息时的可测量参数和系统性能之间的关系，设计选择准则使最佳的中继节点来发送非相干分布式空时编码，有效利用了多用户分集来提升系统性能。项目将为我国提出具有自主知识产权的移动通信国际标准提案奠定基础，对增强我国在移动通信领域的国际竞争力具有积极意义。

本项目针对协作多天线系统中的非相干传输、协作编码设计、协作多播以及干扰消除和检测等技术尝试了一些新的研究。针对实际的通信信道的复杂性和多变性，提出了一种适合在时变快衰落信道传输的协作编码算法，有效降低了快衰落信道对非相干协作编码的影响；基于矩阵积理论，在有限反馈的协作多天线系统中，设计了一种用于信道方向信息（CDI）量化的酉空时码本，该酉码本具有易于构造且能保证获得满天线分集等优点；基于随机矩阵设计理论，提出了一种在中继节点利用随机酉矩阵进行编码调制的协作分集传输算法，克服了利用正交设计矩阵进行编码调制时对天线数和发送时隙的严格约束；提出了基于two-path中继协作协议的协作多播传输及资源分配方案，显著提高了协作多播传输的频谱利用率；针对协作多天线系统中信号在接收端异步到达的问题，提出了基于矩阵分割的干扰消除检测算法，与现有的典型排序干扰对消（OSIC）算法相比该算法具有更低的计算复杂度；研究了利用不同天线进行信息编码的空间调制（SM）和空移键控（SSK）调制技术，针对SM和SSK不能获得发射分集的缺陷提出了一种基于天线选择分集的空移键控调制算法，以提高SM和SSK的性能。就上述研究内容，本项目取得了一系列重要成果，申请发明专利5项，发表学术论文7篇，其中核心期刊论文5篇，会议论文2篇。