关于MC-CDMA的关键技术研究

论文摘要

MC-CDMA技术是第四代移动通信的核心技术之一，它充分结合了CDMA和OFDM技术的优点，具有自适应灵活性高、频谱分布最佳、容量高、抗干扰能力强、频谱利用率高和发射机实现简单等优点，所以本文选择它作为研究对象是符合趋势的，目的和意义明显。本文首先对多径衰落的概念、成因以及特征参数作了详细阐述，并为多径衰落信道建立了相应的数学模型，采用Matlab对各种信道类型进行了仿真对比和分析。其次对MC-CDMA技术的原理、特点和结构模型作了较为详尽的介绍，详细阐述了系统仿真流程和各仿真模块的设计方法，接着研究了MC-CDMA的子载波分配方式，本文以文献[9]中的交织分配方法为基础结合连续分配方式提出了一种新的子载波分配方式，并且给出了原理图和实现模型，采用数学推导从理论上证明了新分配方式下的MAI均小于连续分配和交织分配方式，通过仿真对比证明了新方法的优良特性。然后用数学公式推导了四种检测合并技术对于消除MAI各自的优劣势。它们分别是等增益合并（EGC）、最大比合并（MRC）、正交性恢复合并（ORC）和最小均方误差合并（MMSEC）。利用已述的MC-CDMA系统仿真流程分别对不同条件下的四种合并方式作了对比仿真，从结果中得到了许多重要的结论。最后重点研究了MC-CDMA系统的自适应资源分配技术的原理、优化准则并推导出其数学模型，在对目前采用的各种自适应资源分配算法研究后，以文献[40]中的RCG算法为基础，提出了一种综合考虑用户优先级和多用户干扰的自适应资源分配方法，之后给出了算法实现的步骤和流程图，对三种算法作了系统总容量、BER性能和CPU耗时对比仿真，结果说明了新算法复杂度较其他算法仍在可接受范围内，但新算法在系统总容量和抗多用户干扰方面表现优异。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 CDMA 技术简介
• 1.3 OFDM 技术简介
• 1.4 本文研究的内容
• 1.5 本文的组织结构
• 第二章 多径衰落信道特性分析
• 2.1 多径衰落信道
• 2.2 多径衰落信道的数学模型
• 2.2.1 随机过程建模
• 2.2.2 多径衰落信道的模型设计
• 2.2.3 多径衰落信道的仿真分析
• 2.3 本章小节
• 第三章 MC-CDMA 子载波分配研究
• 3.1 MC-CDMA 基本原理和特点
• 3.2 MC-CDMA 系统结构
• 3.2.1 MC-CDMA 系统发射端模型
• 3.2.2 MC-CDMA 系统信道模型
• 3.2.3 MC-CDMA 系统接收端模型
• 3.3 MC-CDMA 系统仿真流程
• 3.3.1 扩频模块设计
• 3.3.2 调制模块设计
• 3.3.3 循环前缀添加模块设计
• 3.4 MC-CDMA 子载波分配方式
• 3.4.1 连续分配和交织分配
• 3.4.2 一种新的子载波分配方式
• 3.4.3 仿真对比分析
• 3.5 本章小节
• 第四章 MC-CDMA 下行链路用户检测
• 4.1 用户检测技术发展
• 4.2 下行链路分集合并
• 4.3 下行链路检测合并
• 4.3.1 等增益合并
• 4.3.2 最大比合并
• 4.3.3 正交性恢复合并
• 4.3.4 最小均方误差合并
• 4.4 合并方式仿真比较及分析
• 4.5 本章小节
• 第五章 MC-CDMA 系统自适应资源分配
• 5.1 系统资源分配概述
• 5.1.1 自适应资源分配原理
• 5.1.2 自适应资源分配优化准则
• 5.1.3 系统资源自适应分配的数学模型
• 5.2 自适应资源分配算法
• 5.2.1 贪婪算法
• 5.2.2 最小用户信道容量最大化算法
• 5.2.3 可变比例速率限制算法
• 5.3 综合考虑用户优先级和多用户干扰的资源分配方法
• 5.3.1 系统模型
• 5.3.2 新的自适应资源分配算法
• 5.3.3 算法性能仿真分析
• 5.4 本章小节
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 下一步研究的展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在硕士研究生期间发表论文情况