基于软件无线电平台的CDMA通信系统的设计与实现

论文摘要

软件无线电是一种崭新的技术，它提出了一种设计、制造和使用无线通信系统的新思想，摆脱了针对用途而完全依赖硬件的模式。通过一个通用的硬件，把系统从固定电路的方式中解放出来，利用软件可编程，可升级的优势把通信系统提高到一个新的高度。CDMA技术作为3G系统的一个主要技术，影响其性能的主要是多址干扰问题，而多用户检测作为有效减小或消除多址干扰的一个关键技术已成为一个研究的热点。首先，本文在软件无线电平台基础上用软件搭建了一个CDMA的通信环境，完成了对硬件各个模块的设置。这其中包括基带信号的处理，数字信号的调制解调。同时，文章中针对本平台的特点设计了一个解调方法，它是一种非相干解调的方法，实现简单，能够满足实时性的要求。最后在软件无线电平台上实现CDMA的通信，取得了预想的效果。其次，本文还对多用户检测问题进行了较深入的研究，将蚁群算法应用在多用户检测中，给出了具体的实现过程，同时针对蚁群算法易陷入局部最优解的缺点，提出了优化蚁群算法的多用户检测，即基于级联信息素更新蚁群算法的多用户检测。该算法首先是进行有选择性的信息素更新，然后引进随机扰动因子进一步修改信息素，最后采用最大门限确定信息素的范围，最后对该算法进行了仿真实验，同时将该算法与一些常用的多用户检测算法和基本蚁群算法的多用户检测进行了比较，结果证明了本文算法的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 无线通信技术概述
• 1.2 软件无线电技术
• 1.3 CDMA 技术
• 1.3.1 CDMA 概念与发展
• 1.3.2 多用户检测技术
• 1.4 本课题的研究背景及意义
• 1.5 本论文的主要内容
• 第二章 CDMA 通信技术的理论基础
• 2.1 扩频通信原理
• 2.1.1 扩频通信的概念
• 2.1.2 扩频通信系统的分类
• 2.1.3 扩频通信系统的特点
• 2.2 码序列
• 2.2.1 码序列的基本知识
• 2.2.2 m 序列
• 2.2.3 Gold 序列
• 2.2.4 Walsh 码序列
• 2.3 本章小结
• 第三章 软件无线电通信平台的设计
• 3.1 软件无线电通信平台的硬件介绍
• 3.1.1 发送端
• 3.1.2 接收端
• 3.2 通信平台软件设计
• 3.2.1 设计要求
• 3.2.2 软件设计方案
• 3.2.3 软件的具体实现
• 3.3 本章小结
• 第四章 CDMA 通信系统的实现
• 4.1 数字信号的调制与解调
• 4.1.1 数字信号的调制
• 4.1.2 数字信号的解调
• 4.2 CDMA 基带信号处理的软件实现
• 4.2.1 卷积编码的软件实现
• 4.2.2 walsh 码扩频的软件实现
• 4.3 CDMA 通信的实现
• 4.3.1 发送端实现
• 4.3.2 接收端的实现
• 4.3.3 CDMA 通信点对多点的实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 多用户检测技术的研究
• 5.1 多用户检测的信号模型
• 5.2 多用户检测技术的分类
• 5.3 基本多用户检测算法
• 5.3.1 最优多用户检测器
• 5.3.2 次优多用户检测器
• 5.4 基于蚁群算法的多用户检测
• 5.4.1 蚁群算法
• 5.4.2 多用户检测中蚁群模型建立
• 5.4.3 基于蚁群算法的多用户检测的优化
• 5.4.4 仿真实验与分析
• 5.5 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A（攻读学位期间发表的学术论文）
• 附录 B（攻读学位期间所参与的科研项目）
• 附录 C（软件无线电平台实物图）