雙向中繼網(wǎng)絡(luò)中干擾對(duì)齊及壓縮感知技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線中繼是在不增加基站數(shù)目的前提下，有效擴(kuò)大覆蓋范圍的一種技術(shù)。通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)編碼，雙向中繼協(xié)議可獲得比單向中繼協(xié)議更高的頻譜效率。考慮到放大轉(zhuǎn)發(fā)雙向中繼傳輸?shù)牡蛷?fù)雜度和高效的傳輸效率，本文研究的場(chǎng)景建立在放大轉(zhuǎn)發(fā)雙向中繼網(wǎng)絡(luò)(Amplify and Forward-Two Way Relay Network，AF-TWRN)之上。為了在AF-TWRN中追求更高的信道容量，需要有效地降低乃至消除用戶間的干擾這個(gè)制約容量的重要因素。干擾對(duì)齊

2、（Interference Alignment, IA）作為干擾管理研究的新方向，可以有效降低網(wǎng)絡(luò)中用戶間的干擾，提高系統(tǒng)性能。要實(shí)現(xiàn)IA，各節(jié)點(diǎn)需要知道信道狀態(tài)信息，這一點(diǎn)可以通過(guò)信道估計(jì)來(lái)獲得?；趬嚎s感知（Compressive Sensing，CS）的稀疏多徑信道估計(jì)方法相比于傳統(tǒng)的信道估計(jì)方法，可以充分利用放大轉(zhuǎn)發(fā)雙向中繼信道（Amplify and Forward- Two Way Relay Channel, AF-TWR

3、C）的稀疏多經(jīng)結(jié)構(gòu)，大大提高系統(tǒng)資源利用率。論文的主要內(nèi)容如下：
　　第一，利用CS對(duì)AF-TWRC進(jìn)行信道估計(jì)。首先將TWRC的信道估計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)換到點(diǎn)到點(diǎn)的信道估計(jì)問(wèn)題上來(lái)。然后對(duì)轉(zhuǎn)換后形成的級(jí)聯(lián)卷積信道用正交匹配追蹤算法(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)進(jìn)行信道估計(jì)。文中設(shè)計(jì)的方法相比于傳統(tǒng)的信道估計(jì)方法，可以大大降低訓(xùn)練序列的長(zhǎng)度。
　　第二，針對(duì)蜂窩小區(qū)中存在的用戶間干擾問(wèn)題，在改進(jìn)的扇

4、區(qū)天線小區(qū)模型下，通過(guò)對(duì)蜂窩小區(qū)進(jìn)行分組，分別針對(duì)小區(qū)間干擾和用戶間干擾設(shè)計(jì)兩個(gè)級(jí)聯(lián)的預(yù)編碼矩陣來(lái)實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊。同時(shí)，考慮到平均分配功率的方法不能最好利用基站總功率，因而采用一種基于信道矩陣跡的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)基站功率的動(dòng)態(tài)分配。文中所提算法可以迅速降低系統(tǒng)誤碼率，提高系統(tǒng)的可達(dá)和速率以及用戶平均速率。
　　第三，研究干擾對(duì)齊與網(wǎng)絡(luò)編碼在AF-TWRN中的聯(lián)合應(yīng)用。設(shè)計(jì)將干擾對(duì)齊思想應(yīng)用到多用戶AF-TWRN中，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)編碼，通過(guò)在多址