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基于新型编码方法的TDD-CDMA系统Pre-rake及相关技术研究

2020-11-23阅读(754)

基于新型编码方法的TDD-CDMA系统Pre-rake及相关技术研究

论文摘要

相对于频分双工（FDD）CDMA系统，采用时分双工（TDD）方式区分上下行通信的CDMA系统具有频谱利用率高，带宽分配灵活，上下行信道互惠等优势，从而成为下一代移动通信系统的重要备选方案。对于TDD-CDMA移动通信系统，扩频编码和纠错编码是不可或缺的关键技术，扩频码的性质对CDMA系统的抗干扰性能起着决定性的作用，而纠错编码则为数字信号的传输提供额外的保护。本论文主要致力于研究基于新型编码方法的TDD-CDMA系统Pre-rake合并技术及相关问题。 首先，论文针对Pre-rake合并技术存在的问题，利用新型广义正交扩频编码的广义正交区特性，大幅度地降低了由传输时延导致的多径干扰。通过分析得到接收信号的功率与干扰噪声比值表达式，并得到多径衰落信道下的仿真结果。相对于传统扩频编码，广义正交扩频编码能使采用Pre-rake合并的TDD-CDMA系统获得更高的期望信噪比，从而获得更优的误比特率，增大了系统容量。 由于无线信道的时变性，在TDD-CDMA系统中，利用上行时隙估计相邻下行时隙信道状态并非完全精确，而利用不够精确的估计信息进行Pre-rake合并将导致接收信噪比下降。论文给出了采用新型广义正交编码的Pre-rake合并技术在信道估计不精确情况下的性能分析，仿真结果表明虽然不精确的估计导致多径干扰增强，但由于广义正交区的存在，落入该区的多径干扰被完全消除，从而降低了系统对估计误差的敏感度。 然后，论文研究了Pre-rake合并方法，并给出了基于OT-MRC方法的Pre-rake合并方案。该方案能够在保证TDD-CDMA系统稳定性的同时，最大程度地降低合并运算复杂度。同时，论文还提出了低干扰的广义正交Pre-rake合并方案，通过部分合并技术与广义正交扩频编码相结合，在最大程度上降低多径干扰的同时，获得分集合并增益。 作为新型信道纠错编码，Turbo码具有接近Shannon限的纠错性能。最大后验概率（MAP）算法作为Turbo码重要的译码算法，需要将信噪比作为译码参数。由于无线信道的时变性，MAP译码算法对估计误差敏感度的研究就显得尤为重要。通过对MAP译码算法的分析和仿真验证，得到下述结论：长帧Turbo编

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 图表索引
  • 符号和缩略词表
  • 第1章 绪论
  • 1.1 TDD-CDMA与扩频码特征
  • 1.1.1 TDD-CDMA以及其他主要的多址技术
  • 1.1.2 扩频码与广义正交序列
  • 1.2 无线信道特征、分集合并与Pre-rake技术
  • 1.2.1 无线信道特性
  • 1.2.2 无线通信分集与合并接收技术
  • 1.2.3 Rake与Pre-rake合并技术
  • 1.3 TDD-CDMA与Turbo编码技术
  • 1.3.1 TDD-CDMA中的信道编码技术
  • 1.3.2 Turbo编译码研究进展与误差分析
  • 1.4 本文研究工作的思路、主要贡献和论文的内容组织
  • 第2章 基于广义正交码序列的Pre-rake技术
  • 2.1 多径信道模型与Rake接收机
  • 2.1.1 Rake接收机原理
  • 2.1.2 信道抽头延迟线模型
  • 2.1.3 Rake接收机的具体实现
  • 2.2 Pre-rake技术以及其特点
  • 2.3 采用广义正交序列的Pre-rake系统性能分析
  • 2.3.1 基于广义正交编码序列的CDMA系统
  • 2.3.2 基于广义正交TDD-CDMA的Pre-rake技术特征
  • 2.3.3 性能分析
  • 2.3.4 仿真结果与结论
  • 2.4 估计偏差对广义正交序列的Pre-rake系统性能影响分析
  • 2.4.1 信道估计偏差对Pre-rake合并性能影响
  • 2.4.2 信道估计偏差对广义正交序列Pre-rake合并性能分析
  • 2.4.3 仿真结果与结论
  • 2.5 本章小节
  • 第3章 TDD-CDMA中Pre-rake技术与分集合并方法
  • 3.1 多径合并算法与衰落强度分布
  • 3.1.1 Rake接收机多径合并方法
  • 3.1.2 基于Pre-rake技术的多径合并方法
  • 3.1.3 多径衰落强度分布
  • 3.2 采用基于OT-MRC的多用户Pre-rake系统研究及性能分析
  • 3.2.1 Rake系统中的OT-MRC合并技术
  • 3.2.2 采用基于OT-MRC的多用户Pre-rake系统研究及性能分析
  • 3.2.3 仿真结果与结论
  • 3.3 低干扰广义正交Pre-rake合并方法设计
  • 3.3.1 低干扰广义正交Pre-rake合并的系统结构
  • 3.3.2 性能分析
  • 3.3.3 仿真分析与结论
  • 3.4 本章小节
  • 第4章 Turbo编译码与误差估计分析
  • 4.1 Turbo编译码基本方法
  • 4.1.1 编码算法
  • 4.1.2 译码算法
  • 4.2 译码信道估计方法
  • 4.3 Turbo码译码对估计误差敏感度分析
  • 4.3.1 Turbo译码算法分析
  • 4.3.2 Turbo码估计误差敏感度分析仿真结果与结论
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 TDD-CDMA中的Turbo码并行译码方法
  • 5.1 Turbo码并行译码方法与归0尾比特
  • 5.1.1 Turbo码并行译码方法
  • 5.1.2 含归0尾比特的Turbo码
  • 5.2 基于重叠比特的并行MAP译码算法
  • 5.2.1 分块译码与重叠比特
  • 5.2.2 改进的分块译码初始化方法
  • 5.2.3 Turbo码采用重叠比特分块并行译码仿真结果
  • 5.3 基于分块的Turbo码并行译码算法
  • 5.3.1 编码结构
  • 5.3.2 并行译码结构
  • 5.3.3 译码性能分析
  • 5.4 本章小结
  • 第6章 结论与展望
  • 6.1 本文工作总结
  • 6.2 今后工作展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录 ZCZ序列集
  • 攻读博士学位期间发表、录用和完成的论文
  • 攻读博士学位期间主研和主持的科研项目

    • 相关论文文献

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