非正交多址接入中干扰消除技术的研究
发布时间：2020-06-28 17:43
【摘要】：非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术是一种能够在相同时频域上将多用户信号叠加传输的新型多址接入技术。NOMA技术以其高频谱效率、低时延和高连接密度的优点被看做是5G通信系统中最有潜力的多址接入技术。由于在NOMA系统中多个用户的信号在相同的子带中是以非正交形式叠加的,在接收端出现了严重的多址干扰,因此在接收端准确、快速、高效地消除其他干扰用户的信号是NOMA系统的关键。本文研究重点是NOMA系统中的干扰消除技术。首先,本文在对NOMA技术的发展现状进行简介的基础上,详细介绍了下行链路和上行链路NOMA系统理论。干扰消除技术作为NOMA技术的重要组成部分,本文对其进行了简单分类。除此之外,本文还介绍了分离多用户信号的多址标签技术和降低系统误比特率(Bit Error Rate,BER)的星座设计技术。其次,针对下行链路NOMA系统场景,本文提出了一种基于用户序列相位旋转的非正交多址接入方案。在综合考虑发射端信号之间的相关性以及接收端信号处理能力受限的情况下,对发射端和接收端的信号处理进行建模,通过对该模型进行求解,实现下行链路NOMA系统BER性能优化。通过仿真分析,相对于基于星座旋转的NOMA方案,本章所提出的改进的NOMA中小区中心用户的误比特率增益提升30.3%,小区边缘用户的误比特率性能增益提升39.4%。最后,针对上行链路NOMA系统场景,本文提出了一种自适应权值因子和多址标签辅助的并行干扰消除(Parallel Interference Cancellation,PIC)算法。该算法考虑单基站、多用户构成的上行链路NOMA系统场景,建模上行链路NOMA系统接收端PIC算法的权值因子最优化问题,通过求解该优化问题,自适应地调整接收端PIC算法的偏移估计值。通过仿真分析发现,改进的PIC算法可以有效地提高上行链路NOMA系统的和速率和接收端的误比特率性能。
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN975
【图文】：
图 3.3 传统 NOMA 的接收端叠加星座图 图 3.4 所提方案的接收端叠加星座图图 3.5、图 3.6 和图 3.7 是 P11分别为 60%、70%和 80%的情况下不同 NOMA方案的误比特率性能对比。对比的方案有传统下行链路 NOMA 方案、基于星座旋转的下行链路 NOMA 方案、接收机采用 MD-SIC 算法的下行链路 NOMA 方案以及本文所提出的基于序列相位旋转的 NOMA 方案。从图 3.5 中可以看出，在相同的信噪比环境下，UEN的误比特率性能明显优于UEF，这是因为 UEN信号的功率较小，接收端首先检测到 UEF的信号，然后使用SIC 算法消除 UEF的信号后得到 UEN的信号，因此 UEN的信号的信噪比增强。当P11=60%的时候，与传统的 NOMA 方案相比，基于星座旋转的 NOMA 方案和本章所提出的 NOMA 方案可以同时使 UEF和 UEN的误比特率性能得到改善。由于MD-SIC 算法只作用于 UEN，所以该算法对 UEF没有性能增益，但是在四种算法中，MD-SIC 算法对 UEN的误比特率性能改善最优。本章提出的 NOMA 方案优于
图 3.3 传统 NOMA 的接收端叠加星座图 图 3.4 所提方案的接收端叠加星座图图 3.5、图 3.6 和图 3.7 是 P11分别为 60%、70%和 80%的情况下不同 NOMA方案的误比特率性能对比。对比的方案有传统下行链路 NOMA 方案、基于星座旋转的下行链路 NOMA 方案、接收机采用 MD-SIC 算法的下行链路 NOMA 方案以及本文所提出的基于序列相位旋转的 NOMA 方案。从图 3.5 中可以看出，在相同的信噪比环境下，UEN的误比特率性能明显优于UEF，这是因为 UEN信号的功率较小，接收端首先检测到 UEF的信号，然后使用SIC 算法消除 UEF的信号后得到 UEN的信号，因此 UEN的信号的信噪比增强。当P11=60%的时候，与传统的 NOMA 方案相比，基于星座旋转的 NOMA 方案和本章所提出的 NOMA 方案可以同时使 UEF和 UEN的误比特率性能得到改善。由于MD-SIC 算法只作用于 UEN，所以该算法对 UEF没有性能增益，但是在四种算法中，MD-SIC 算法对 UEN的误比特率性能改善最优。本章提出的 NOMA 方案优于
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN975
【图文】：
图 3.3 传统 NOMA 的接收端叠加星座图 图 3.4 所提方案的接收端叠加星座图图 3.5、图 3.6 和图 3.7 是 P11分别为 60%、70%和 80%的情况下不同 NOMA方案的误比特率性能对比。对比的方案有传统下行链路 NOMA 方案、基于星座旋转的下行链路 NOMA 方案、接收机采用 MD-SIC 算法的下行链路 NOMA 方案以及本文所提出的基于序列相位旋转的 NOMA 方案。从图 3.5 中可以看出，在相同的信噪比环境下，UEN的误比特率性能明显优于UEF，这是因为 UEN信号的功率较小，接收端首先检测到 UEF的信号，然后使用SIC 算法消除 UEF的信号后得到 UEN的信号，因此 UEN的信号的信噪比增强。当P11=60%的时候，与传统的 NOMA 方案相比，基于星座旋转的 NOMA 方案和本章所提出的 NOMA 方案可以同时使 UEF和 UEN的误比特率性能得到改善。由于MD-SIC 算法只作用于 UEN，所以该算法对 UEF没有性能增益，但是在四种算法中，MD-SIC 算法对 UEN的误比特率性能改善最优。本章提出的 NOMA 方案优于
图 3.3 传统 NOMA 的接收端叠加星座图 图 3.4 所提方案的接收端叠加星座图图 3.5、图 3.6 和图 3.7 是 P11分别为 60%、70%和 80%的情况下不同 NOMA方案的误比特率性能对比。对比的方案有传统下行链路 NOMA 方案、基于星座旋转的下行链路 NOMA 方案、接收机采用 MD-SIC 算法的下行链路 NOMA 方案以及本文所提出的基于序列相位旋转的 NOMA 方案。从图 3.5 中可以看出，在相同的信噪比环境下，UEN的误比特率性能明显优于UEF，这是因为 UEN信号的功率较小，接收端首先检测到 UEF的信号，然后使用SIC 算法消除 UEF的信号后得到 UEN的信号，因此 UEN的信号的信噪比增强。当P11=60%的时候，与传统的 NOMA 方案相比，基于星座旋转的 NOMA 方案和本章所提出的 NOMA 方案可以同时使 UEF和 UEN的误比特率性能得到改善。由于MD-SIC 算法只作用于 UEN，所以该算法对 UEF没有性能增益，但是在四种算法中，MD-SIC 算法对 UEN的误比特率性能改善最优。本章提出的 NOMA 方案优于
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 刘莉圆;;试探化工仪表外部干扰消除途径[J];化工管理;2017年27期
2 何楚婷;;反向干扰消除功能优化案例分析[J];信息通信;2014年04期
3 朱冰莲;李波;;分组部分并行软干扰消除的多用户检测[J];计算机工程;2011年02期
4 蔡凯;;多用户检测中自适应串行干扰消除检测器的性能分析[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年06期
5 马晓s
本文编号：2733279
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2733279.html
