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符号级加权重叠高斯编码多址（OVGMA）研究

作　者: 秦龙龙
导　师: 李道本
学　校: 北京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: TD-OVCDMA 重叠高斯编码多址多用户检测 MIMO IDMA
分类号: TN929.533
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

未来移动通信中,频谱效率是衡量一个系统的重要指标,而复用技术是提高频谱效率的重要手段之一。重叠码分多址(OVCDMA)是由广义互补正交码组经重叠复用形成,系统的邻小区干扰理论上为零,其地址码字利用率可以大于甚至远大于1,可使系统获得很高的容量与频谱效率。李道本教授针对TD-SCDMA相邻小区干扰问题提出的改进方案TD-OVCDMA技术,根据四色原理以OVCDMA进行组网只需4个广义互补正交分量码组,就可实现邻小区间干扰理论上为零,但同色干扰会比较大,因此我们必须采取一定的措施来降低同色干扰。在本论文中,采用了李道本教授提出的一种全新的能够共享信道容量的多址方式-重叠高斯编码多址(OVGMA)来抑制同色小区间干扰。重叠高斯编码多址既不需要扩展原系统的带宽,也不需要改变原单用户传信率与符号流结构,只需对传输符号流加权与解加权,就可以将原本无差异的多个同色信号改造成相互准正交(不相关)的同色信号,利用正交性区分各同色传输符号流,使系统总容量从单用户界向多用户界逼近。重叠高斯编码多址的理论依据是多用户检测理论,其检测门限信扰比相对单用户增加有限,相比ⅠDMA等有非常大的优势。本论文主要对重叠高斯编码多址中的符号级加权重叠高斯编码多址进行了研究。论文共分为四章：第一章介绍了论文的写作背景,简述了第四代移动通信的研究现状和发展趋势,对四色原理组网及同色干扰进行了简要解释,对现有小区间干扰抑制技术作了简单介绍,并对本文内容安排作了说明。第二章首先介绍了几种伪随机序列以及传统CDMA系统中扩频码相关特性不理想导致的多址干扰,然后主要对OVCDMA同频组网无邻小区间干扰原理进行了具体分析,给出TD-OVCDMA系统链路级方案以及TD-OVCDMA四色原理组网与ITU-LTE组网模型的对比。第三章首先就重叠高斯编码多址的基本原理进行了介绍,包括符号级加权OVGMA以及序列级加权OVGMA。从未编码符号级加权OVGMA系统的性能仿真开始,之后是符号级加权OVGMA系统配合不同卷积码、TPC码的系统仿真,并与相应IDMA系统的性能进行了详细对比,验证了OVGMA系统性能的优越性。最后以编码约束较长的TPC编码以及LTE-Turbo编码相同码率条件下分别配合符号级加权OVGMA进行系统仿真、性能对比,此外还包括加权序列选择对符号级加权OVGMA系统性能的影响。第四章是关于本论文研究的一个总结,以及对未来研究方向的展望。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
符号说明  10-11
第一章绪论  11-18
  1.1 移动通信发展现状和趋势  11-12
  1.2 同色干扰与四色原理组网  12-13
  1.3 小区间干扰抑制技术研究现状  13-15
  1.4 本论文的研究内容与结构  15-16
  参考文献  16-18
第二章 TD-OVCDMA四色原理组网研究  18-37
  2.1 伪随机序列及其序列相关特性  18-22
    2.1.1 伪随机序列  19-21
    2.1.2 扩频序列的相关特性  21-22
  2.2 OVCDMA系统同频组网原理  22-30
    2.2.1 广义互补码  23-25
    2.2.2 OVCDMA系统邻小区间干扰消除原理  25-28
    2.2.3 TD-OVCDMA系统四色原理组网  28-30
  2.3 TD-OVCDMA系统链路级方案  30-33
    2.3.1 TD-OVCDMA系统单天线发射机结构  30-32
    2.3.2 Rake接收机方案  32-33
  2.4 同色干扰隔离度  33-35
  2.5 本章总结  35-36
  参考文献  36-37
第三章重叠高斯编码多址(OVGMA)研究  37-70
  3.1 重叠高斯编码多址(OVGMA)概述  37-39
  3.2 符号级加权重叠高斯编码多址  39-42
    3.2.1 符号级加权重叠高斯编码多址原理  39-41
    3.2.2 符号级加权重叠高斯编码多址系统模型及框图  41
    3.2.3 符号级加权OVGMA未编码系统的仿真  41-42
  3.3 序列级加权重叠高斯编码多址  42-45
    3.3.1 序列级加权重叠高斯编码多址原理  42-44
    3.3.2 符号级加权重叠高斯编码多址系统模型及框图  44-45
  3.4 配合编码的符号级加权OVGMA  45-49
    3.4.1 信道编码  45-46
    3.4.2 TPC编码  46-48
    3.4.3 LTE-Turbo编码  48-49
  3.5 交织多址(IDMA)迭代干扰消除  49-52
    3.5.1 IDMA迭代干扰消除技术简介  49-50
    3.5.2 IDMA检测算法  50-52
  3.6 配合编码的符号级加权OVGMA系统仿真  52-64
    3.6.1 卷积编码配合符号级加权OVGMA  52-54
    3.6.2 TPC编码配合符号级加权OVGMA  54-59
    3.6.3 LTE-Turbo编码配合符号级加权OVGMA  59-62
    3.6.4 TD-OVCDMA四色原理组网场景下符号级加权OVGMA  62-64
  3.7 符号级加权OVGMA加权序列的优化选择  64-67
    3.7.1 配合卷积编码的符号级加权OVGMA加权序列的优化选择  64-65
    3.7.2 配合TPC编码的符号级加权OVGMA加权序列的优化选择  65-67
  3.8 本章总结  67-68
  参考文献  68-70
第四章总结与展望  70-71
致谢  71-72
攻读硕士学位期间发表的论文  72

符号级加权重叠高斯编码多址（OVGMA）研究

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