非正交多址系统信号处理算法研究

发布时间：2021-04-25 13:46

　　非正交多址（NOMA）通过功率域的多用户复用成为第五代移动通信发展的关键技术。不同的功率分配方案直接影响系统的吞吐量,且由于在发送端利用了非正交多址技术,所以造成了接收端信号干扰消除难度的增加。故功率分配和干扰消除是非正交多址通信系统的两个关键技术。本文主要研究非正交多址系统发送端的功率分配算法和接收端的干扰消除算法。在发送端的功率分配算法方面,针对NOMA下行链路现有功率分配算法存在的局部最优问题,提出了一种利用共轭梯度法的最优功率分配方案,采用共轭梯度法求解用户的加权和速率最大化的优化问题,并引用了该方法可以收敛到全局最优解的证明。仿真结果表明,该方法性能优于已有的固定功率分配（FPA）算法和分数阶发射功率分配（FTPA）算法,且此非正交多址系统性能明显优于正交多址（OMA）系统。在接收端希望干扰消除算法不仅算法复杂度低,而且误码率低。针对现有的串行干扰消除（SIC）算法中存在的高时延和误码传播问题,将并行干扰消除（PIC）技术应用于NOMA系统。PIC可以有效改善SIC算法的不足,但其复杂度很高。结合SIC和PIC的优点提出了一种联合干扰消除（JIC）方法。仿真并分析了迫零串行干... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 非正交多址传输研究现状
        1.2.2 NOMA发送端功率分配技术研究现状
        1.2.3 NOMA接收端干扰消除技术研究现状
    1.3 本文主要工作及章节安排
        1.3.1 本文主要工作
        1.3.2 本文章节安排
第2章 NOMA系统基本理论
    2.1 引言
    2.2 NOMA系统原理
    2.3 NOMA系统中功率分配算法
        2.3.1 全空间搜索功率分配算法
        2.3.2 迭代注水功率分配算法
        2.3.3 固定功率分配算法
        2.3.4 分数阶发射功率分配算法
    2.4 NOMA系统中干扰消除算法
        2.4.1 最优信号检测算法
        2.4.2 线性信号检测算法
        2.4.3 非线性干扰消除算法
    2.5 本章小结
第3章 NOMA系统发送端功率分配算法研究
    3.1 引言
    3.2 基于共轭梯度法的功率分配算法
        3.2.1 利用内点惩罚函数的目标函数构造
        3.2.2 利用共轭梯度法的最优解求解
        3.2.3 全局收敛性
    3.3 算法仿真与性能分析
    3.4 本章小结
第4章 NOMA系统接收端干扰消除算法研究
    4.1 引言
    4.2 NOMA系统的串行干扰消除算法
        4.2.1 SIC算法原理
        4.2.2 ZF-SIC算法
        4.2.3 MMSE-SIC算法
    4.3 NOMA系统的联合干扰消除算法
        4.3.1 并行干扰消除算法
        4.3.2 联合干扰消除算法
        4.3.3 算法仿真与性能分析
    4.4 基于NEUMANN级数近似的低复杂度干扰消除算法
        4.4.1 NUEMANN级数近似
        4.4.2 低复杂度的串行干扰消除算法
        4.4.3 复杂度分析与性能仿真
        4.4.4 低复杂度的联合干扰消除算法
        4.4.5 算法仿真与性能分析
    4.5 基于改进JACOBI迭代的低复杂度干扰消除算法
        4.5.1 JACOBI迭代算法
        4.5.2 基于FROBENIUS矩阵分解的JACOBI迭代算法
        4.5.3 复杂度分析与性能仿真
    4.6 本章小结
第5章 结束语及展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于共轭梯度法的广义单隐层神经网络[J]. 孙峰,龚晓玲,张炳杰,柳毓松,王延江.  郑州大学学报(工学版). 2018(02)
[2]Power Allocation and Performance Analysis of the Collaborative NOMA Assisted Relaying Systems in 5G[J]. Xin Liu,Xianbin Wang,Yanan Liu.  中国通信. 2017(01)
[3]面向5G的非正交多址接入技术[J]. 毕奇,梁林,杨姗,陈鹏.  电信科学. 2015(05)
[4]5G关键技术之NOMA介绍[J]. 李世超.  电子制作. 2015(04)

博士论文
[1]非正交多址接入中的若干关键技术研究[D]. 徐晋.北京邮电大学 2015

硕士论文
[1]非正交多址系统功率分配及干扰消除算法研究[D]. 张德坤.哈尔滨工业大学 2015
[2]大规模天线系统中线性解码方法及其性能的研究[D]. 陈瑞明.杭州电子科技大学 2014



本文编号：3159492