重叠码分多址（OVCDMA）组网技术研究

论文摘要

无线通信系统需要采用有效的复用技术来提高频谱利用率,同时也需要采用分集技术来克服无线移动信道的衰落,提高传输的可靠性,同时提高系统容量。本文研究了一种新型的扩频组网系统,重叠码分多址即OVCDMA系统,本系统将重叠复用原理运用于CDMA系统可使组网后系统的总容量远大于单小区容量,使系统容量向理论的多用户界逼近。本设计还将多天线技术应用在此组网系统中,进一步提高了系统的容量和可靠性。本人的主要工作是OVCDMA组网系统的模型搭建和接收端检测方式的应用。在系统模型搭建中,设计相关性能良好的扩频码分配给每个小区使用,小区内通过重叠复用的设计一方面可以提高扩频码的码字利用率,另一方面也可以获得很多编码增益。在系统模型搭建时,还考虑了将多天线技术引用到此组网系统中,以进一步获得分集增益,提高系统的可靠性和容量。OVCDMA组网系统的接收端可以采用VA检测方式进行检测。VA检测具有最优的检测性能,但是因为在多径信道下,约束长度很大,VA检测几乎没法实际工作,因此本人采用了堆栈和Fano两种快速序列译码算法。因为快速序列译码算法跟约束长度无关,而且译码复杂度相对比较低。除了快速序列译码算法外,本人的另一个重要工作集中在将多用户检测算法和频域均衡两种算法应用在本系统的接收端。多用户检测算法不同于传统的码分多址系统的检测,它没有将其他用户的干扰作为毫无用处的干扰,而是将其作为一种有用的约束信息一块进行检测接受,因此多用户检测被应用在第三代移动通信系统中。单载波频域均衡技术现已作为LTE采用的技术,其性能较4G系统所用的OFDM技术也有很大的优势,因此本人也将其实验应用在本系统中。本文详细说明了重叠码分多址组网系统的模型搭建原理,介绍了几种检测算法的基本原理及在本系统中的具体实现,并且给出了详细的系统性能仿真验证曲线,从现有的曲线结果来看,确实如理论推导一样,重叠码分多址系统可以完全抑制小区间的干扰,可以获得很高的扩频码字利用率并且具有很好的误码性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.1.1. 移动通信发展历程
• 1.1.2. 第三代移动通信扩频码设计
• 1.1.3. 第四代移动通信发展及关键技术
• 1.2 课题任务
• 1.3 论文结构
• 第二章 OVCDMA扩频码设计
• 2.1 序列设计理论界限
• 2.2 广义互补正交码介绍
• 2.2.1 广义互补正交码定义
• 2.2.2 广义互补正交码构造方式
• 2.2.3 扩展广义互补正交码组介绍
• 2.4 本章小结
• 第三章 OVCDMA系统结构介绍
• 3.1 OVCDMA系统单天线发射机结构介绍
• 3.2 OVCDMA系统多天线发射机结构介绍
• 3.3 OVCDMA接收机结构
• 3.4 本章小结
• 第四章 OVCDMA系统检测算法
• 4.1 VA测算法在OVCDMA系统中的运用
• 4.1.1 VA译码算法原理
• 4.2 快速序列算法在OVCDMA系统中的应用
• 4.2.1 Fano译码算法原理简介
• 4.2.2 堆栈算法原理简介
• 4.2.4 堆栈译码算法在OVCDMA中的应用
• 4.3 多用户检测算法在OVCDMA中的应用
• 4.3.1 多用户检测原理介绍
• 4.4 频域均衡算法在OVCDMA组网系统中的应用
• 4.4.1 频域均衡原理介绍
• 4.5 加纠错码的OVCDMA系统
• 4.5.1 TPC编码介绍
• 4.5.2 重叠编码复用编码介绍
• 4.5.3 加编码的OVCDMA结构
• 4.6 性能仿真结果
• 4.6.1 采用VA检测算法的性能仿真结果
• 4.6.2 采用快速序列译码算法性能仿真结果
• 4.6.3 多用户检测性能仿真结果
• 4.6.4 频域均衡算法性能仿真结果
• 4.7 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文