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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:丁威佑
研究生(外文):Ding Wei-You
論文名稱:多輸入多輸出之最大相似接收器系統下利用RBIR實現鍊路至系統的映射研究
論文名稱(外文):Study On Link-to-system Mapping For MIMO ML Receivers Based On RBIR Metrics
指導教授:邱茂清邱茂清引用關係
指導教授(外文):Chiu Mao-Ching
口試委員:沈文和陳喬恩劉維正李昌明
口試委員(外文):Sheen Wern-HoChen Chiao-EnLiu Wei-ChengLee Chang-Ming
口試日期:2012-07-20
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:通訊工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:多輸入多輸出鍊路至系統的映射
外文關鍵詞:MIMOlink-to-system mappingReceived Bit Information Rate (RBIR)
相關次數:
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為了降低系統模擬的複雜度,鍊路至系統的映射(link-to-system mapping)被廣泛的運用以便預估系統的效能,同時此模型更可進一步應用在實際的系統上,例如:用以改善適應性鍊路(link adaptation)的正確性以及更有效的做無線資源管理(radio-resource-management)。傳統上所使用的訊雜比平均已不足以用來描述衰退通道(fading channel)的特性,因為在變動的衰退通道下,一樣的訊雜比平均值可能會導致錯誤率的表現有很大的差異。
本文主要探討一個以互消息量為基準的映射模型,其中包含了可以被分離的兩個模型,調變模型及編碼模型。調變模型針對每個接收到的符號將訊雜比轉換為互消息量;而編碼模型則將每個編碼方塊的平均互消息量轉換為錯誤率。與現行的模型相比,以互消息量為基準的模型在計算上較為簡單且在預估系統效能方面更為準確,並且更容易應用在混合式的調變系統下。但是,不幸的是我們發現在[2]中存在一些錯誤,這些錯誤會導致估算互消息時的錯誤,也進一步影響預估系統效能的準確性。因此,在本文中我們主要將證明這些錯誤的存在且修正它們,另外,也提供一個更準確的互消息估算方法。

Link-to-system mapping is widely used in system evaluations to reduce the simulation complexity. It is also important in practical systems for improving the accuracy of the link adaptation and the efficiency of radio-resource-management. Conventional methods using linear average of signal-to-noise-ratios (SNR) may not work well over fading channels, since the same SNR may lead to drastic error rate due to different fading characteristics.
This paper discusses a mutual-information-based (MI-based) link-to-system mapping, which contains separate modulation and coding models. The modulation model maps the symbol-by-symbol received SNR to the mutual information and takes the arithmetic average of mutual information. The coding model maps the averaged mutual information to decoding performance for each coding block. Compared with the existing methods, the MI-model is more accurate and easier to apply to mixed-modulation cases. Unfortunately, in a standard contribution [2], we found some errors which lead to a completely wrong estimation of mutual information. In this paper, we aim to correct the errors found in [2] and provide a more accurate estimation of mutual information.

致謝 i
中文摘要 ii
英文摘要 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii

第一章 簡介 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 2
1.3 論文架構 2

第二章 MIMO多天線通訊系統 3
2.1 多天線通訊系統簡介 3
2.2 MIMO系統模型 5
2.3 MIMO偵測器 7
2.3.1 強制零 8
2.3.2 最小均方誤差 9
2.3.3 最大相似 9

第三章 RBIR的基本原理 10
3.1 SISO系統下RBIR之計算 10
3.2 使用線性MIMO接收器系統下RBIR之計算 13
3.3 使用最大相似(ML)MIMO接收器系統下RBIR之計算 13
3.4 RBIR與錯誤率轉換 30

第四章 渦輪編碼基本原理 31
4.1 遞迴系統迴旋碼 31
4.2 渦輪編碼基本架構 34
4.2.1 本文所使用渦輪編碼架構 36
4.2.2 渦輪碼交錯器架構 37
4.3 渦輪碼解碼基本原理 38
4.3.1 機率域BCJR解碼演算法 40
4.3.2 對數域BCJR解碼演算法 44
4.3.3 平行串接迴旋碼跌代解碼 47
第五章 模擬與分析 51
5.1 模擬結果 51
5.2 結論 59
參考文獻 60

[1]A. Paulraj, R. Nabar, and D. Gore, “Introduction to Space-Time Wireless Communication.” Cambridge, England: Cambridge University Press, 2003.
[2]R. Srinivasan, J. Zhuang, L. Jalloul, R. Novak, J. Park, “IEEE 802.16m Evaluation Methodology Document (EMD),” IEEE C802.16m-08/004r5, 15 Jan 2009.
[3]Hongming Zheng et al. , “Link Performance Abstraction for ML Receivers based on RBIR Metrics,” IEEE C802.16m-08/119, 4 Mar 2008.
[4]L. Wan, S. Tsai, M. Almgren, “A Fading-Insensitive Performance Metric for a Unified Link Quality Model”, IEEE Wireless Communications and Networking Conference, Vol.4, pp.2110-2114, Apr 2006.
[5]Y. Levinbook, R. Khalona, “Correction to RBIR Link-to-System Mapping in 802.16m Evaluation Methodology,” IEEE C802.16m-08/543r1, 11 Jul 2008.
[6]U. Wachsmann, M. Pauli, and S. Tsai, “Quality Determination for a Communications Link,” U.S. Patent Office publication No. US 2004/0219883 A1, Nov 2004.
[7]S. Tsai, “Effective-SNR Mapping for Modeling Frame Error Rates in Multiple-State channels”, 3GPP2-C30-20030429-010, Apr 2003.
[8]“Multiplexing and channel coding (Release 9)”, 3GPP Technical Specification Group Radio Access Network, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)

[9]陳後守、邱茂清、王忠炫、吳昭明, “錯誤更正碼”, 無線網路教學推動中心, 2007
[10]C. Berrou, A. Glavieux, P. Thitimajshima, “Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: Turbo Codes,” Proc. IEEE Intl. Conf. Commun., pp.1064-70, Geneva, Switzerland, May 1993.
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[12]G. D. Golden, C. J. Foschini, R. A. Valenzuela and P. W. Wolniansky, “Detection algorithm and initial laboratory results using V-BLAST space-time communication architecture,” Electronics Letters, Vol.35, no.1, pp.14-16, 7 Jan 1999.
[13]J. Hagenauer, “The turbo principle: Tutorial introduction and state of the art.” International Symposium on Turbo Codes. ENST de Bretagne, pp.1-11, Sept 1997.
[14]P. W. Wolniansky, G. J. Foschini, G. D. Golden and R. A. Valenzuela, “V-BLAST: an architecture for realizing very high data rates over the rich-scattering wireless channel,” in Proc. URSI ISSSE, pp.295-300, Sept 1998.
[15]D. Tse and P. Viswanath, Fundamentals of Wireless Communications. New York: Cambridge University Press, 2005.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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