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多用户接收机SOC设计技术研究

2020-11-23阅读(717)

多用户接收机SOC设计技术研究

论文摘要

本论文的研究内容来源于“十五”国防预研课题—“CDMA XXXX技术研究”。本文主要围绕着多用户检测技术及其SOC设计进行讨论。本论文的研究侧重于应用研究，结合课题的实际需要展开理论分析。主要研究内容包括：1)多用户检测算法；2)量化噪声对多用户检测器影响的理论分析；3)SOC设计方法；4)选通并行部分干扰抵消多用户检测器SOC的整体设计方案及其硬件设计。 本论文的主要的研究工作及创新点可以概括如下： 1．首次提出了可以用于再入遥测系统的两种多用户检测算法： a)．准同步DS／CDMA多用户检测算法：该算法采用准同步DS／CDMA多用户检测技术可以有效的抑制多址干扰（MAI），而且使计算复杂度大大降低。由于准同步DS／CDMA多用户检测技术不需要接收信号的幅度信息，因此具有较强的“远-近”抑制能力。本文从理论上分析了准同步DS／CDMA多用户检测技术的性能，给出了数值结果。 b)．选通并行部分干扰抵消算法：该算法采用多级干扰抵消方式，不仅每一级采用不同的抵消系数对干扰进行抵消，而且根据匹配滤波器输出的判决统计对干扰进行选通抵消，以消除前级误码对后续级的影响，从而提高系统性能。 理论分析和仿真结果证明了上述两种算法的正确性。以上的创新工作未见到其他相似报导。 2．根据选通并行部分干扰抵消多用户检测算法，给出选通并行部分干扰抵消多用户接收机的相干和非相干实现的设计方案；由于避免了直接计算再生信号的部分和，因此其结构简单，计算量小，设计方案具有重大的工程意义。 3．在对选通并行部分干扰抵消多用户接收机的各部件量化噪声进行分析的基础上，给出了选通并行部分于扰抵消多用户检测器的量化噪声模型，同时分析了选通并行部分干扰抵消多用户检测器的量化噪声，得到了多用户检测器输出量化噪声的统计分布。并就量化噪声对多用户检测器的影响进行理论分析。

论文目录

  • 摘 要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 微电子技术的发展趋势
  • 1.1.1 深亚微米技术
  • 1.1.2 片上系统设计技术
  • 1.2 CDMA及多用户检测技术
  • 1.2.1 码分多址技术
  • 1.2.2 传统CDMA接收机存在的缺陷
  • 1.2.3 多用户检测技术
  • 1.3 论文的选题背景
  • 1.3.1 课题背景
  • 1.3.2 并行部分干扰抵消多用户接收机SOC开发的现状及意义
  • 1.4 论文的研究工作
  • 1.5 论文的组织结构
  • 第二章 扩频技术与码分多址
  • 2.1 引言
  • 2.2 码分多址系统
  • 2.2.1 多址通信技术
  • 2.2.2 码分多址
  • 2.2.3 直接序列扩频系统的抗多径干扰性能
  • 2.2.4 RAKE接收
  • 2.3 CDMA系统存在的问题
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 多用户检测理论基础
  • 3.1 引言
  • 3.2 多用户检测问题的引入
  • 3.2.1 同步DS／CDMA系统模型
  • 3.2.2 异步DS／CDMA系统模型
  • 3.3 多用户检测技术
  • 3.3.1 多用户检测技术的发展
  • 3.3.2 性能测度
  • 3.4 多用户检测算法的分类
  • 3.4.1 最优多用户接收机
  • 3.4.2 次最优多用户接收机
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 准同步DS／CDMA多用户检测技术
  • 4.1 介绍
  • 4.2 系统模型
  • 4.3 准同步DS／CDMA多用户检测器
  • 4.3.1 准同步DS／CDMA多用户算法
  • 4.3.2 准同步多用户检测器性能分析
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 选通并行部分干扰抵消多用户接收机
  • 5.1 介绍
  • 5.2 系统模型
  • 5.3 判决统计的偏差分析
  • 5.4 并行部分干扰抵消多用户检测器
  • 5.5 选通并行部分干扰抵消多用户检测器
  • 5.5.1 选通并行干扰抵消多用户检测算法
  • 5.5.2 选通门限的确定
  • 5.5.3 选通部分干扰抵消多用户接收机性能分析
  • 5.5.4 选通并行部分干扰抵消多用户接收机仿真分析
  • 5.6 选通部分干扰抵消多用户器相干实现
  • 5.7 选通部分干扰抵消多用户检测器的非相干实现
  • 5.8 本章小结
  • 第六章 量化对多用户检测器的影响
  • 6.1 介绍
  • 6.2 量化理论
  • 6.2.1 二进制数的表示及量化误差
  • 6.2.2 量化误差的统计分析模型
  • 6.2.3 A／D变换中的量化误差
  • 6.2.4 量化误差通过线性系统
  • 6.2.5 数字系统运算量化误差分析
  • 6.2.6 数字系统系数量化效应
  • 6.2.7 数字下变频器的输出量化误差
  • 6.2.8 FIR滤波器的输出量化噪声
  • 6.2.9 数字匹配滤波器的输出量化噪声
  • 6.3 并行部分干扰抵消多用户检测器中的量化误差
  • 6.4 并行部分干扰抵消多用户检测器的量化噪声模型
  • 6.5 相干选通部分干扰抵消多用户接收机量化噪声模型
  • 6.6 非相干选通部分干扰抵消多用户接收机量化模型
  • 6.7 量化对选通并行部分干扰抵消多用户检测器性能的影响
  • 6.8 减少量化误差对系统的影响
  • 6.9 本章小结
  • 第七章 SOC设计方法
  • 7.1 引言
  • 7.2 SOC设计方法与IP核
  • 7.2.1 数字系统的设计方法
  • 7.2.2 SOC设计方法
  • 7.2.3 IP核
  • 7.3 系统级芯片设计的集成平台方法
  • 7.3.1 采用集成平台方法的原因
  • 7.3.2 系统级芯片设计集成平台
  • 7.4 数字信号处理SOC设计平台
  • 7.4.1 硬件平台
  • 7.4.2 软件平台
  • 7.4.3 DSP实现方案及设计流程
  • 7.5 本章小结
  • 第八章 选通并行部分干扰抵消多用户接收机SOC设计实现
  • 8.1 介绍
  • 8.2 CDMA扩频遥测系统
  • 8.2.1 系统构成
  • 8.2.2 系统主要参数选择及部件方案
  • 8.3 DDS的性能分析
  • 8.3.1 DDS的工作原理
  • 8.3.2 理想的DDS的输出频谱
  • 8.3.3 实际DDS的杂散输出的来源
  • 8.3.4 相位舍位对DDS输出频谱的影响
  • 8.3.5 实验结果
  • 8.4 高速数字信号处理硬件平台
  • 8.4.1 A／D变换器采样频率的选择
  • 8.4.2 A／D变换器字长B的选择
  • 8.4.3 中频采样ADC
  • 8.4.4 FPGA的选择
  • 8.5 选通并行部分干扰抵消多用户接收机模块硬件设计
  • 8.6 直接序列扩频接收机的SOC设计
  • 8.6.1 直接序列扩频接收机SOC构成
  • 8.6.2 直接序列扩频接收机SOC系统仿真
  • 8.6.3 直接序列扩频接收机SOC定点时序仿真
  • 8.6.4 实验结果
  • 8.7 选通并行部分干扰抵消多用户检测器的SOC设计
  • 8.7.1 选通并行部分干扰抵消多用户检测器的构成
  • 8.7.2 系统仿真
  • 8.7.3 定点时序仿真
  • 8.7.4 实验结果
  • 8.8 本章小结
  • 第九章 总结与展望
  • 9.1 全文总结
  • 9.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者攻读博士期间撰写的论文及研究工作

    • 相关论文文献

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