卫星通信系统的稀疏码多址接入技术研究
发布时间：2021-05-16 12:57
目前的通信大都依赖于地面无线移动通信,当终端相距较远或处于偏远山区等复杂环境下,光靠地面通信可能通信质量不好甚至无法通信。为了解决这类问题有了卫星通信的出现。目前对卫星通信的研究也越来越多,但因功率、带宽受限和由于通信两点间的远距离而引起的时延等问题带来了严重考验。为了提高卫星通信系统的容量和频谱利用率,可将多址技术作为关键技术进行研究。本文针对卫星通信应用场景,将稀疏码多址接入技术（Sparse Code Multiple Access,SCMA）作为卫星通信系统的多址技术进行研究。本文将稀疏码多址作为卫星通信系统的多址技术,研究其在卫星信道下的性能,首先在此情况下建立了SCMA在卫星通信系统中的下行链路模型,该模型在卫星端将信号进行叠加发送,经过卫星信道到达信关站。然后对信号传输经过卫星信道会产生衰减的因素进行了分析,在此基础上,介绍了Model C信道模型。最后对SCMA在卫星信道下进行了性能仿真分析,结果表明SCMA在卫星通信系统中具有较好性能,能够作为卫星通信系统的候选多址技术。在高轨卫星通信场景中,对SCMA的检测算法进行研究。传统消息传递算法（Message Passin...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 本文研究工作的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 卫星通信系统研究现状
1.2.2 多址技术研究现状
1.3 主要研究工作及贡献
1.4 论文结构安排
第二章 稀疏码多址接入技术基本理论
2.1 非正交多址接入技术
2.1.1 非正交多址接入技术NOMA
2.1.2 多用户共享接入技术MUSA
2.1.3 图样分割多址接入技术PDMA
2.1.4 稀疏码多址接入技术SCMA
2.1.5 四种非正交多址接入技术比较
2.2 SCMA系统概述
2.2.1 SCMA发射端编码
2.2.2 SCMA多址复用
2.2.3 SCMA因子矩阵
2.2.4 SCMA接收端检测
2.3 SCMA码本设计
2.3.1 映射矩阵生成
2.3.2 多维星座设计
2.4 本章小结
第三章 SCMA在卫星信道下的性能研究
3.1 SCMA上下行链路模型
3.1.1 SCMA上行链路模型
3.1.2 SCMA下行链路模型
3.1.3 SCMA在卫星通信系统的下行链路模型
3.2 卫星信道衰落特性
3.2.1 自由空间传播损耗
3.2.2 大气吸收损耗
3.2.3 电离层、对流层闪烁
3.2.4 雨衰损耗
3.2.5 多普勒频移
3.3 Model C信道模型
3.4 SCMA在卫星信道下的性能仿真
3.4.1 仿真参数设定
3.4.2 仿真结果及分析
3.5 本章小结
第四章 码本优化分配与SCMA检测算法联合研究
4.1 传统MPA检测算法
4.1.1 算法原理
4.1.2 复杂度分析
4.2 max-log MPA算法
4.2.1 算法原理
4.2.2 复杂度分析
4.2.3 仿真结果及分析
4.3 不完全迭代MPA算法
4.3.1 算法原理
4.3.2 复杂度分析
4.3.3 性能仿真
4.4 码本分配优化
4.4.1 算法原理
4.4.2 性能仿真
4.5 码本优化分配与不完全迭代MPA算法联合检测
4.5.1 算法原理
4.5.2 性能仿真
4.6 本章小结
第五章 检测算法的收敛性研究
5.1 串行MPA算法
5.2 串并结合的MPA算法
5.3 改进的串并结合MPA算法
5.4 仿真参数及结果分析
5.4.1 仿真参数设定
5.4.2 仿真结果及分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望未来
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的成果
本文编号：3189732
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 本文研究工作的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 卫星通信系统研究现状
1.2.2 多址技术研究现状
1.3 主要研究工作及贡献
1.4 论文结构安排
第二章 稀疏码多址接入技术基本理论
2.1 非正交多址接入技术
2.1.1 非正交多址接入技术NOMA
2.1.2 多用户共享接入技术MUSA
2.1.3 图样分割多址接入技术PDMA
2.1.4 稀疏码多址接入技术SCMA
2.1.5 四种非正交多址接入技术比较
2.2 SCMA系统概述
2.2.1 SCMA发射端编码
2.2.2 SCMA多址复用
2.2.3 SCMA因子矩阵
2.2.4 SCMA接收端检测
2.3 SCMA码本设计
2.3.1 映射矩阵生成
2.3.2 多维星座设计
2.4 本章小结
第三章 SCMA在卫星信道下的性能研究
3.1 SCMA上下行链路模型
3.1.1 SCMA上行链路模型
3.1.2 SCMA下行链路模型
3.1.3 SCMA在卫星通信系统的下行链路模型
3.2 卫星信道衰落特性
3.2.1 自由空间传播损耗
3.2.2 大气吸收损耗
3.2.3 电离层、对流层闪烁
3.2.4 雨衰损耗
3.2.5 多普勒频移
3.3 Model C信道模型
3.4 SCMA在卫星信道下的性能仿真
3.4.1 仿真参数设定
3.4.2 仿真结果及分析
3.5 本章小结
第四章 码本优化分配与SCMA检测算法联合研究
4.1 传统MPA检测算法
4.1.1 算法原理
4.1.2 复杂度分析
4.2 max-log MPA算法
4.2.1 算法原理
4.2.2 复杂度分析
4.2.3 仿真结果及分析
4.3 不完全迭代MPA算法
4.3.1 算法原理
4.3.2 复杂度分析
4.3.3 性能仿真
4.4 码本分配优化
4.4.1 算法原理
4.4.2 性能仿真
4.5 码本优化分配与不完全迭代MPA算法联合检测
4.5.1 算法原理
4.5.2 性能仿真
4.6 本章小结
第五章 检测算法的收敛性研究
5.1 串行MPA算法
5.2 串并结合的MPA算法
5.3 改进的串并结合MPA算法
5.4 仿真参数及结果分析
5.4.1 仿真参数设定
5.4.2 仿真结果及分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望未来
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的成果
本文编号：3189732
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3189732.html
