无线通信系统中的矢量分析技术与干扰消除接收技术研究

论文摘要

在无线通信系统中,数字传输方式的采用有效抑制了无线信道带来的各种不利影响,同时提高了频谱资源的利用率。在此基础上,数字调制通信的发展带动了新型测试技术的研究,矢量信号分析就是近年来随之产生的信号分析技术。此外,码分多址系统（CDMA）是一个干扰受限系统,其系统容量的限制来自于系统中干扰的大小。CDMA系统中最主要的干扰是由多用户共享同一信道所导致的多址干扰（MAI）,在众多以抗多址干扰为目的的多用户检测技术中,干扰消除技术由于具有低复杂性而受到青睐。本论文将以中国的第三代移动通信（3G）标准TD-SCDMA系统为例,对矢量信号分析技术以及干扰消除技术进行研究。论文首先对TD-SCDMA系统进行了简单的描述,给出了系统物理层总体模型,分析了基带信号物理特性,对信道编码与复用、数据调制与解调、扩频调制与解扩、脉冲成型滤波器等模块中的基带信号处理过程进行了较为详细讨论,从而为后续基于TD-SCDMA系统的矢量分析技术和干扰消除技术的研究提供平台。随后,论文对矢量分析技术进行深入研究,给出了TD-SCDMA系统矢量信号分析的一般原理与模型,并对各项参数测试算法进行详细分析与软件实现,包括时偏估计与纠正,频偏估计与纠正,以及误差矢量幅度（EVM）等。对于IQ偏移与IQ不平衡等参数的估计,论文提出一种基于最小二乘的联合估算算法。此外,利用编写的矢量分析软件,论文对实际的TD-SCDMA信号进行了测试,给出了测试结果对算法进行验证。最后,论文针对TD-SCDMA系统中的干扰消除技术进行了研究,讨论了串行干扰消除,并行干扰消除以及混合型干扰技术的基本原理和实现流程,并在TD-SCDMA系统下对三种干扰消除技术进行仿真,对它们的抗多址干扰能力以及对系统性能的改善程度进行了分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 无线通信系统概况
• 1.2 矢量信号分析技术国内外发展现状
• 1.3 干扰消除技术国内外发展现状
• 1.4 本文的主要内容与章节安排
• 第二章 TD-SCDMA系统概述
• 2.1 TD-SCDMA系统中的物理信道与帧结构
• 2.2 基带信号模型
• 2.2.1 总体模型
• 2.2.2 信道编码与复用过程
• 2.2.3 数据调制和解调
• 2.2.4 扩频调制与解扩
• 2.2.5 脉冲成型滤波器
• 2.3 本章小结
• 第三章 矢量分析算法研究
• 3.1 矢量信号的概念与矢量信号分析的基本原理
• 3.2 TD-SCDMA系统中的矢量信号分析流程
• 3.3 矢量信号分析算法实现
• 3.3.1 时偏估计与纠正
• 3.3.2 频偏估计与纠正
• 3.3.3 误差分析
• 3.4 测试结果
• 3.4.1 测试信号的产生
• 3.4.2 测试结果与分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 干扰消除接收技术仿真研究
• 4.1 CDMA系统多址干扰分析
• 4.2 干扰消除技术简介与分类
• 4.3 干扰消除算法基本原理
• 4.3.1 串行干扰消除技术
• 4.3.2 并行干扰消除技术
• 4.3.3 混合型干扰消除技术
• 4.4 干扰消除技术在TD-SCDMA系统中的仿真实现与结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文主要贡献
• 5.2 研究工作中的问题、经验和体会
• 5.3 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文