Index调制技术和无速率编码矢量多载波系统研究与设计

发布时间：2017-03-21 18:06

  本文关键词：Index调制技术和无速率编码矢量多载波系统研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近十几年来,无线通信的迅猛发展给人们的生活带来了极大的便利。OFDM多载波调制技术是目前发展成熟且被广泛应用的应用物理层调制技术。受OFDM的启发,人们开始探索在特定的传输环境中比OFDM传输效率更高、性能更好的的调制技术。在频率选择性衰落下,有人提出了载波标号调试技术,该技术只选取一部分的子载波进行传输数据,由于选择的过程本身承载信息量,从结果上看该技术获得了比OFDM更高的频谱效率。另一方面,如何在高移动通信传输环境下实现数据可靠并且高效传输成为日前研究的一大难点。在编码方面,无速率码具有信道自适应的特性,而在调制方面,Vector OFDM作为一种介于单载波调制和多载波调制之间的调制技术,在对抗双选择信道中有着比OFDM调制技术更好的特性。本文首先提出一种改进子载波映射方式的载波标号调制技术,接着结合高移动通信的通信环境特性,设计了基于无速率码编码、Vector OFDM调制的传输系统,并通过搭建Sora软件无线电平台实现传输系统的,相关研究内容如下：提出了一种改进映射方式的子载波标号调制技术。在发送端,重新设计了调制子块结构,引入两个向量k和M,分别代表每个子块可选的活跃子载波数和可选的映射方式,通过设计表格,形成输入比特和特定映射方式以及活跃子载波模式的一一对应的映射。在接收端,重新设计了检测模式结构,通过LLR检测和ML检测确定每个子块的活跃子载波模式,进而恢复消息比特。通过仿真,对比了现有的载波调制技术以及传统的OFDM技术,仿真结果证明了在频率选择性衰落信道下,改进映射方式的子载波标号调制技术具有更高的传输效率和高性噪比下更好的误码性能。设计了基于无速率码编码、Vector OFDM调制的适合高移动通信的传输系统。首先,设计了传输系统的发送端框图和接收端框图。重点设计了物理层帧,包括短前导、长前导训练字、帧头信息以及数据部分。在接收端,我们设计了具有自适应性的能量检测方案与AGC控制技术,详细介绍了自适应能量检测用到的参数,给出了能量检测和AGC控制的详细步骤和流程图。最后针对Vector OFDM特殊符号块,设计了梳状导频,即将数据块的一个Vector用于导频放置。搭建了基于微软亚洲研究院开发的商用PC架构的全编程的软件无线电平台的系统验证平台,选用处理能力强大的PC机,实现了基于无速率码编码、Vector OFDM调制的适合高移动通信的传输系统。本文给出了实际的系统参数,并且展示了发送端、接收端关键符号的星座点。在译码方面,针对数据的QPSK调制,重新推导了译码软信息的公式。系统测试时,为了模拟高移动通信信道特点,人工添加了基函数扩展模型(BEM)信道,并根据现有系统参数,设计两种编码方案,通过实际系统运行结果寻找最优的编码方案以及第一轮发送的子帧数目,最后计算了理论可达传输吞吐量,并给出了目前系统在不同移动速率和码率下的性能对比图。
【关键词】：无速率码 Vector OFDM 载波标号调制 高移动通信 Sora平台
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.53
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 绪论15-23
• 1.1 课题研究背景及意义15-17
• 1.2 国内外研究现状17-20
• 1.2.1 载波标号调制技术17-18
• 1.2.2 Vector OFDM调制技术18-19
• 1.2.3 改进的无速率码-Raptor码19-20
• 1.3 论文主要内容和结构安排20-23
• 第2章 一种改进映射方式的载波标号调制方案设计23-34
• 2.1 引言23-24
• 2.2 Index Modulation调制技术介绍24-27
• 2.2.1 活跃子载波选择25-26
• 2.2.2 接收端检测26-27
• 2.3 一种改进映射方式的载波标号调制方法27-32
• 2.3.1 发送端设计27-30
• 2.3.2 接收端设计30-32
• 2.4 性能仿真32-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 基于无速率码编码、Vector OFDM调制的高移动通信传输系统设计34-49
• 3.1 引言34-35
• 3.2 基于无速率编码、Vector OFDM系统设计35-36
• 3.3 数据成帧与状态机设计36-44
• 3.3.1 短前导设计与接收同步方法设计38-39
• 3.3.2 长前导设计与接收频谱估计、信道估计方法设计39-41
• 3.3.3 帧头设计41-42
• 3.3.4 数据部分设计42-43
• 3.3.5 状态机设计43-44
• 3.4 接收端能量检测、AGC设计、及导频设计44-47
• 3.4.1 接收端能量检测及AGC设计44-45
• 3.4.2 导频添加方式设计45-47
• 3.5 本章小结47-49
• 第4章 基于无速率码编码、Vector OFDM调制传输系统在Sora平台的实现49-63
• 4.1 引言49
• 4.2 Sora系统平台的介绍49-53
• 4.2.1 Sora平台结构49-52
• 4.2.2 系统相关硬件设备的介绍52-53
• 4.3 系统参数的设计与信号频谱信息展示53-59
• 4.3.1 添加信道53-55
• 4.3.2 系统参数的设计55-56
• 4.3.3 信号频谱及LLR公式推导56-59
• 4.4 系统测试结果分析59-62
• 4.4.1 无速率码编码优化设计59-60
• 4.4.2 系统的吞吐量性能分析60
• 4.4.3 系统实际性能60-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第5章 总结与展望63-66
• 5.1 工作总结63-64
• 5.2 研究展望64-66
• 参考文献66-70
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的论文70-71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 任家东;马瑞;;M*(k)-index构造算法的改进[J];计算机工程;2008年19期

2 ;[J];;年期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 杨潇翔;Index调制技术和无速率编码矢量多载波系统研究与设计[D];浙江大学;2016年

  本文关键词：Index调制技术和无速率编码矢量多载波系统研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：260066