基于盲源分离的OFDMA盲解码算法研究

发布时间：2017-04-20 14:21

  本文关键词：基于盲源分离的OFDMA盲解码算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无线通信技术行业的快速发展,如手机用户数的迅猛增长及多种新兴无线多媒体业务的快速发展,对频谱资源的需求越来越大,对传输速率也提出了更高的要求。这对于目前有限的无线频谱资源而言是一个很大的挑战。下一代无线通信急需寻求一些有效的技术来提高频谱利用率和传输速度。多址正交频分复用技术(OFDMA)由于具有高效的频谱利用率以及快速的上行链路传输速度等优点,已成为未来高速无线通信的关键技术之一。如何提高多址正交频分复用技术的解码性能也成为了研究的热点。而多输入多输出技术可以通过空间复用技术增加频谱效率,能够有效地提高系统的数据传输速率和信道容量,也逐渐成为了无线通信系统中的热门研究技术。多址正交频分复用和多天线收发结合技术被公认为新一代无线通信网络主流的信息传输处理技术。基于此,本文研究了在高斯噪声信道下的单天线OFDMA盲解码算法以及在瑞利衰落信道下的多天线OFDMA盲解码算法。本文首先分析了OFDMA解码算法背景和现状,并详细分析了常用的信道估计和解码算法,作为比较对象,对这几种算法进行了仿真分析。针对现有OFDMA常用解码算法的缺点,分别在单天线、多天线的环境下,提出了基于盲源分离的OFDMA解码算法。在单天线环境下,针对现有解码算法需要先进行同步的缺点,根据OFDMA信号可以看作是信源信号在IFFT矩阵空间投影特点,本文提出了基于盲源分离的盲解码算法,所提盲解码算法在接收端不需要定时同步和频偏估计,降低了由于定时和频偏估计误差对解码性能的影响,提高了解码性能。分析结果表明,单天线环境下,这种基于盲源分离的盲解码方法比传统基于FFT的解码方法具有更好的性能。在多天线环境下,由于各个用户到天线的信道统计独立,在OFDMA环境下,目前常用的基于FFT的解码方法需要先进行信道估计。如果信道估计不准确,基于FFT的OFDMA解码性能快速下降。这种信道估计需要导频序列,降低了传输效率。在瑞利衰落信道下,本文根据多天线OFDMA信号的特点,建立盲源分离接收模型,在不需要导频序列的情况下,同时完成解调和解码。本文所提出的基于盲源分离的OFDMA盲解码算法,相比传统的基于FFT的OFDMA解码算法,保留了循环前缀,增加了信道增益,提高了解码性能。
【关键词】：OFDMA 盲源分离 单天线 多天线 盲解码
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 选题背景与意义10-12
• 1.1.1 OFDMA技术简介10-11
• 1.1.2 MIMO技术简介11-12
• 1.2 OFDMA信道估计和解码研究现状12-15
• 1.3 论文的主要内容及安排15-16
• 第二章 OFDMA关键技术16-30
• 2.1 OFDM技术16-18
• 2.1.1 OFDM技术概述16
• 2.1.2 OFDM技术基本原理16-17
• 2.1.3 OFDM技术的优缺点17-18
• 2.2 OFDMA技术18-22
• 2.2.1 OFDMA技术概述18-19
• 2.2.2 OFDMA系统发送端信号系统模型19-21
• 2.2.3 OFDMA技术的优缺点21-22
• 2.3 单天线下OFDMA系统的频偏估计方法和补偿算法22-26
• 2.3.1 现有的频偏估计算法简介22-23
• 2.3.2 MUSIC频偏估计算法23-26
• 2.3.3 频偏补偿方法26
• 2.4 多天线OFDMA中传统的信道估计与解码方法26-29
• 2.4.1 多天线传统信道估计27-28
• 2.4.2 传统的解码算法28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 单天线下基于快速独立分量分析法的OFDMA解码30-39
• 3.1 快速独立分量分析方法介绍30-31
• 3.1.1 盲源分离基本理论30
• 3.1.2 基于Fast-ICA的盲源分离算法30-31
• 3.2 异步情况下基于快速独立分量分析法的OFDMA信号解码模型31-33
• 3.3 子载波估计与解码过程33-35
• 3.3.1 对OFDMA信号进行快速独立分量分析33-35
• 3.3.2 子载波序列估计和OFDMA用户识别35
• 3.4 仿真结果和性能分析35-38
• 3.4.1 性能分析35-36
• 3.4.2 仿真结果36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 多天线下基于快速独立分量分析法OFDMA盲解码39-49
• 4.1 多天线OFDMA系统简介39
• 4.2 基于快速独立分量分析法的多天线OFDMA信号模型39-41
• 4.3 子载波估计与解码过程41-43
• 4.3.1 对多天线OFDMA信号进行快速独立分量分析41-42
• 4.3.2 子载波序列估计和OFDMA用户识别42-43
• 4.4 多天线OFDMA基于独立分量分析数据解码性能分析43-48
• 4.4.1 性能分析43-45
• 4.4.2 仿真结果45-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第五章 结束语49-51
• 5.1 总结49
• 5.2 不足与展望49-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-56
• 附录56

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