IDMA-OFDM通信系统优化设计

IDMA-OFDM通信系统优化设计

论文摘要

近几年,交织分多址(Interleave Division Multiple Access)技术作为第四代移动通信的关键技术之一被广泛研究。而其相关技术IDMA-OFDM系统不仅继承了IDMA系统的许多优势,比如抗干扰性好、接收端可采用非常简单的Chip-by-Chip的迭代接收结构、多用户性能较好等优点,而且引入的OFDM技术频谱效率高,同时对多径传输引起的符号间干扰(ISI)能进行简单有效的处理。为了提高IDMA-OFDM系统的多用户检测性能,本文从OFDM子载波数以及功率分配两个方面对系统进行优化设计。本文首先研究基于卷积编码的IDMA-OFDM系统多用户检测和迭代译码性能。随后从OFDM计算复杂度和系统性能方面考虑,研究了系统基于OFDM子载波数的优化问题。最后本文借助一种快速、有效的系统性能分析工具——SNR测量对系统进行分析,并在此基础上引入了线性规划(LP)方法,针对不同信道环境,对等功率发送下、用户数较多的系统进行功率分配。仿真结果表明:在多径衰落信道下,经过OFDM子载波优化的IDMA-OFDM系统和传统的IDMA系统的性能非常接近,都是随信道径数的增多越来越好,但前者的迭代接收算法与信道径数无关,而后者的接收算法跟径数成线性关系。经过功率分配后的IDMA-OFDM系统可以获得更优的多用户性能。因此,经过OFDM子载波数优化和功率分配的IDMA-OFDM系统,不仅有着较好的误比特率性能和较低的接收算法复杂度,同时可以承载更多的用户,非常适合未来移动通信高吞吐量、高可靠性的要求。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 移动通信技术的发展
  • 1.2 第四代移动通信系统关键技术
  • 1.3 研究现状及本文研究的主要内容
  • 1.3.1 研究现状
  • 1.3.2 本文主要研究内容
  • 1.4 论文结构
  • 第二章 无线信道传输环境
  • 2.1 无线信道概述
  • 2.2 多径衰落信道的物理特性
  • 2.3 无线信道的统计特性
  • 第三章 IDMA-OFDM 系统
  • 3.1 引言
  • 3.2 OFDM 技术
  • 3.2.1 OFDM 起源及发展
  • 3.2.2 系统模型
  • 3.2.3 频域模型
  • 3.2.4 FFT 和循环前缀
  • 3.3 IDMA 系统
  • 3.3.1 多用户通信系统的干扰问题及解决办法
  • 3.3.2 IDMA 系统的基本原理
  • 3.4 IDMA-OFDM 系统基本原理
  • 3.4.1 IDMA-OFDM 系统的基本原理
  • 3.4.2 IDMA-OFDM 系统优点
  • 第四章 IDMA-OFDM 系统的SNR 测量和功率分配策略
  • 4.1 引言
  • 4.2 IDMA-OFDM 系统SNR 测量
  • 4.2.1 SNR 测量方法
  • 4.2.2 一个SNR 测量的例子
  • 4.3 IDMA-OFDM 系统的功率分配策略研究
  • 4.3.1 功率分配下的系统容量分析
  • 4.3.2 线性规划知识介绍
  • 4.4 IDMA-OFDM 系统功率分配数学建模
  • 第五章 IDMA-OFDM 系统仿真结果及性能分析
  • 5.1 引言
  • 5.2 IDMA-OFDM 系统在AWGN 信道下的仿真结果及性能分析
  • 5.2.1 IDMA-OFDM 系统在AWGN 信道下迭代译码性能
  • 5.2.2 IDMA-OFDM 系统在AWGN 信道下多用户检测性能
  • 5.3 IDMA-OFDM 系统在准静态Rayleigh 多径衰落信道下的仿真结果及性能分析
  • 5.3.1 IDMA-OFDM 系统和采用LLRC 技术的IDMA 系统在准静态 Rayleigh多径衰落信道下多用户检测性能和复杂度比较
  • 5.3.2 IDMA-OFDM 系统基于OFDM 子载波数的优化研究
  • 5.3.3 IDMA-OFDM 系统在带宽效率相等情况下多用户性能比较
  • 5.3.4 IDMA-OFDM 系统在准静态Rayleigh 多径衰落信道下多用户检测性能
  • 5.3.5 IDMA-OFDM 系统在准静态Rayleigh 多径衰落信道下多用户迭代译码性能
  • 5.4 IDMA-OFDM 系统在功率分配下不同信道的仿真结果及性能分析
  • 5.4.1 IDMA-OFDM 系统在功率分配下AWGN 信道多用户检测性能
  • 5.4.2 IDMA-OFDM 系统在功率分配下准静态Rayleigh 多径衰落信道多用户检测性能
  • 第六章 结论及未来的工作
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读硕士学位期间从事的主要科研工作及研究成果
  • 从事的主要科研工作
  • 研究成果
  • 相关论文文献

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