交织多址技术（IDMA）中交织器的设计与系统性能研究

论文摘要

近年来,随着移动通信业务的蓬勃发展,人们对移动通信业务的需求越来越大,因此超三代移动通信(Beyond 3G,B3G)的技术也成为人们关注的焦点。多址技术乃是移动通信关键技术之一,其核心是建立一种为不同用户分配不同信道的方法,并允许任何用户使用系统中的任一电路,而不会产生相互干扰。在各种多址技术中,交织多址技术(IDMA)是由香港城市大学的李平(Ping Li)教授所主持的团队进行研究、推广。主要是在码分多址(CDMA)的基础上建立一种通过码片级交织图案来区分用户的方法。IDMA系统具有低复杂性与高精确性的特点,但也存在一些需克服的问题,其中之一就是交织器的实现。交织器是系统中一个重要的组成部件,对每一个用户而言交织器都需要是唯一且具有一定的长度,因此如何通过空中接口实现基站对终端的分配成为一个研究的方向。一般而言,交织器都是采取随机交织器,然而传统随机交织器需要耗费大量的带宽来传递每个用户的交织图案,这对有限的无线带宽资源而言是个很大的缺点。本论文主要针对IDMA中的交织器与许多影响系统的重要参数进行研究。目标是:一、设计合适的交织器,既可以不影响比特误码率(BER),又可以有效的降低传送时耗费的带宽。二、有效控制各种系统参数以最优化系统性能。因此,本文首先介绍交织器基本理论及国内外现有交织器研究情形。接着,介绍各种多址系统并给予IDMA的基本模型、理论及其中的关键技术。之后,通过对交织器的研究来改进交织器的设计。实现了伪随机序列的巢状交织器的仿真,并在这个基础上,设计了基于第三代合作组织计划(3GPP)的巢状交织器与基于伪随机序列的随机循环移位交织器。这三个交织器的误码率都与传统随机交织器相当,但能有效的节省传送所需的带宽。最后,文末将对交织器的各种参数进行比较、仿真以分析系统性能,并提出结论、未来研究方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 交织器基本理论
• 1.3 现有交织器研究
• 1.4 论文研究背景与主要研究内容
• 2 交织多址技术基本原理
• 2.1 多址技术
• 2.2 交织多址技术原理
• 2.3 交织多址系统中的关键技术
• 2.4 IDMA 与其它多址技术比较
• 2.5 本章小结
• 3 交织器设计
• 3.1 巢状交织器
• 3.2 基于3GPP 的巢状交织器
• 3.3 基于伪随机序列巢状交织器
• 3.4 基于伪随机序列随机循环移位交织器
• 3.5 数学验证分析
• 3.6 仿真结果分析
• 3.7 本章小结
• 4 系统性能分析
• 4.1 参数设置
• 4.2 迭代次数对IDMA 性能的影响
• 4.3 扩频长度对性能的影响
• 4.4 使用PN 序列扩频对性能的影响
• 4.5 串行接收与并行接收对性能的影响
• 4.6 不同用户数对性能影响
• 4.7 功率控制对性能的影响
• 4.8 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 本文总结
• 5.2 未来研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 缩略语
• 附录2 源代码