多载波IDMA关键技术研究

发布时间：2017-08-27 01:27

  本文关键词：多载波IDMA关键技术研究

  更多相关文章： 多载波IDMA 全扩展结构 OFDM-IDMA FBMC-IDMA

【摘要】：多载波交织多址(Interleave Division Multiple Access, IDMA)是将多载波技术与IDMA技术相结合而形成的混合多址接入(Hybrid Multiple Access, HMA)技术,相比于其他单一的多址接入技术,如频分多址接入(Frequency Division Multiple Access, FDMA)、正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)、码分多址接入(Code Division Multiple Access, CDMA)以及IDMA等,多载波IDMA采用分层结构,结合了各层所涉及技术的优点,具有抗干扰性能好、频谱利用率高等优势,是下一代无线通信系统的较好的候选多址方案。首先,本文基于传统的IDMA通信系统,通过改进发送端结构,包括扩展矩阵的设计以及模块的位置变动等,结合连续信号建模的信号检测方法,提出全扩展结构IDMA通信系统,并对所提系统进行MATLAB仿真验证,仿真结果表明,全扩展结构IDMA系统的误比特率性能优于传统IDMA系统的误比特率性能。然后,考虑多载波技术与IDMA技术相结合的HMA系统,包括OFDM-IDMA和滤波器组多载波IDMA (Filter Bank Multi-carrier IDMA, FBMC-IDMA)两种系统。针对OFDM-IDMA系统,提出适用于本系统的子载波功率分配算法,它根据传统功率“注水”算法修正得到,允许各用户各子载波的瞬时发送功率根据其当前信道状态信息的估计和用户平均发送功率约束条件进行动态分配,仿真结果表明,该算法能够大大提升系统整体的误比特率性能。针对FBMC-IDMA系统,在接收端移除FBMC子层接收端的分析滤波器组和反馈(Feed Back, FB)检测模块,直接采用IDMA多用户信号迭代软干扰消除检测模块,避免FB检测带来的误差,通过仿真,验证了在相同条件下,FBMC-IDMA可以获得比OFDM-IDMA更优的误比特率性能。同时,基于所提FBMC-IDMA系统,本文还提出一种子载波分配方法,该方法允许各用户根据自身通信需求、通信信道状态信息以及活跃用户数,合理分配给各用户多个子载波,各用户在多个子载波上并行发送数据。一方面,与使用所有子载波的情形相比,有效节约了频谱资源。另一方面,通过仿真比较,发现所提方案与随机使用同等数目子载波的方案相比,性能得到明显提升。
【关键词】：多载波IDMA 全扩展结构 OFDM-IDMA FBMC-IDMA
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 缩略词11-13
• 第一章 绪论13-21
• 1.1 论文的研究背景13-16
• 1.2 交织多址的研究现状16-17
• 1.3 多载波交织多址的研究现状17
• 1.4 论文组织结构17-21
• 第二章 多载波IDMA基本原理21-29
• 2.1 IDMA系统模型21-23
• 2.1.1 IDMA发射机结构21-22
• 2.1.2 IDMA接收机结构22
• 2.1.3 迭代软干扰消除检测算法22-23
• 2.2 多载波技术23-27
• 2.2.1 OFDM基本原理24-25
• 2.2.2 FBMC基本原理25-27
• 2.3 多载波IDMA系统27-29
• 第三章 全扩展结构IDMA通信系统的设计29-41
• 3.1 全扩展结构IDMA通信系统发射端的设计29-31
• 3.1.1 全扩展矩阵29-30
• 3.1.2 发射端结构30-31
• 3.2 全扩展结构IDMA通信系统接收端的设计31-34
• 3.2.1 单用户情况32
• 3.2.2 多用户情况32-34
• 3.3 算法仿真分析34-41
• 3.3.1 单用户仿真34-36
• 3.3.2 多用户仿真36-41
• 第四章 OFDM-IDMA通信系统的设计及其子载波功率分配方法41-55
• 4.1 OFDM-IDMA系统模型41-44
• 4.1.1 发射端结构41-42
• 4.1.2 接收端结构42-43
• 4.1.3 CBC接收算法43-44
• 4.2 子载波功率分配44-49
• 4.2.1 注水功率分配算法45-47
• 4.2.2 修正的子载波功率分配算法47-49
• 4.3 算法仿真分析49-55
• 第五章 FBMC-IDMA混合多址通信系统的设计55-67
• 5.1 FBMC-IDMA系统模型55-62
• 5.1.1 发射端结构57-58
• 5.1.2 接收端结构58
• 5.1.3 修正的ESE模块58-60
• 5.1.4 系统仿真60-62
• 5.2 子载波分配62-67
• 5.2.1 子载波分配方法63-64
• 5.2.2 采用子载波分配方法的系统仿真64-67
• 第六章 总结与展望67-71
• 6.1 总结67-68
• 6.2 进一步研究方向68-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-77
• 攻读硕士学位期间发表的论文77

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本文编号：743719