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基于斜投影理论的OC-CDMA系统

作　者: 王健
导　师: 张钦宇
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 斜投影 DS-CDMA OC-CDMA 汉明距离 信干噪比
分类号: TN929.533
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


CDMA是当今世界上移动通信的主流技术,利用相互正交(或尽可能正交)的不同编码分配给不同的用户调制信号,实现多用户同时使用统一频率接入系统和网络的通信,即码分多址通信,由于引入了相互正交的(或尽可能正交)编码去调制信号,活使得元信号的信号频谱带宽扩展,因此,这种调制方式的通信,也称为扩展频谱通信。信号在获得较高频谱利用率,较高的增益,较大的用户容量等等好处的的同时,CDMA也面临着一系列的难题,诸如多址干扰,码间干扰,远近效应,多径效应小区呼吸效应等等,面对目前急剧增大的用户数目,日益丰富多彩的业务类型,不断上升的用户体验需求,以及各式各样日益复杂的信道及电磁环境,呼吁变革传统CDMA体制以适应新的形势下的综合需求的呼声日涨,W-CDMA,TD-SCDMA等3G技术的日益成熟。本文详细阐述了斜投影的基本理论,探索了斜投影在信号分离和抗干扰中的应用,并结合现有的DS-CDMA系统构架,抛开传统直接序列扩频的正交机制,设计出一种基于非正交机制的OC-CDMA系统。详细论证的该系统的可行性,及其抗干扰性能,OC-CDMA系统在保持现有DS-CDMA系统的基本框架不变的情况下,引入了斜投影理论进行解扩频,极大的放松了系统对扩频码的正交性要求,成功的实现了对MAI的抑制的同时,达到了用户容量的极大提升,另外,本文对OC-CDMA系统的用户地址码的设计进行了探索,提出了选取的准则及搜索PN码的算法。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-15
  1.1 研究的目的和意义  8-12
    1.1.1 国外研究现状  8-9
    1.1.2 国内研究现状  9-10
    1.1.3 存在的问题  10-11
    1.1.4 本课题研究内容的实际意义  11-12
  1.2 研究的主要内容和创新之处  12-13
    1.2.1 研究的主要内容  12-13
    1.2.2 创新之处  13
  1.3 本文研究的主要方法及技术路线  13-15
    1.3.1 主要研究方法  13-14
    1.3.2 技术路线  14-15
第2章 斜投影理论及其相关概念  15-26
  2.1 投影定理  15-18
    2.1.1 幂等矩阵  16
    2.1.2 从数学的角度看投影矩阵  16-17
    2.1.3 从信号处理的角度看投影算子  17
    2.1.4 列空间上的投影矩阵  17-18
  2.2 斜投影的基本原理及数学表示  18-25
    2.2.1 满列秩矩阵的斜投影算子  18-21
    2.2.2 斜投影用于信号处理中的系统模型  21-23
    2.2.3 多个子空间斜投影算子的建立  23-25
  2.3 本章小结  25-26
第3章 DS-CDMA的相关概念  26-37
  3.1 CDMA系统概述  26-30
    3.1.1 基本原理  26-28
    3.1.2 CDMA系统的优越性  28-29
    3.1.3 CDMA系统中的关键技术  29-30
  3.2 DS-CDMA系统  30-33
    3.2.1 扩频技术的特点  30-31
    3.2.2 DS-CDMA系统中的多址干扰  31-32
    3.2.3 BPSK二进制移相键控  32-33
  3.3 伪随机序列  33-36
    3.3.1 伪随机序列的分类  33
    3.3.2 m 序列、Gold 序列的相关性分析  33-36
  3.4 本章小结  36-37
第4章 OC-CDMA系统的设计及其性能研究  37-60
  4.1 OC-CDMA系统框图  37
  4.2 数学模型及其可行性研究  37-44
    4.2.1 斜投影解扩的模型  37-38
    4.2.2 斜投影解扩系统的仿真实现  38-42
    4.2.3 盲自适应解调算法及其BER性能  42-44
  4.3 OC-CDMA系统性能分析  44-55
    4.3.1 码片之间夹角与噪声放大之间的关系  44-48
    4.3.2 用户PN码选取的几何理解  48-50
    4.3.3 从空间角度理解斜投影对于抑制DS-CDMA系统的MAI  50-51
    4.3.4 OC-CDMA系统的误码率性能  51-53
    4.3.5 信干噪比性能分析  53-55
  4.4 OC-CDMA系统的地址PN码选择  55-59
    4.4.1 PN码的选取准则  55-56
    4.4.2 基于Matlab的随机生成算法  56-57
    4.4.3 基于遗传算法的PN码搜索算法  57-59
  4.5 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-65
攻读学位期间发表的学术论文  65-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信 > 蜂窝式移动通信系统（大哥大、移动电话手机） > 码分多址（CDMA）移动通信
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