本文關(guān)鍵詞：稀疏碼多址接入技術(shù)研究

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【摘要】：在移動(dòng)通信系統(tǒng)中,多址技術(shù)是用來區(qū)分不同用戶的一種技術(shù)。面向2020年以及未來,更高的頻譜效率和海量的設(shè)備連接等要求為第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(The Fifth Generation Mobile Communication Systems,5G)的多址接入技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。稀疏碼多址接入(Sparse Code Multiple Access, SCMA)技術(shù)是非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)技術(shù)的代表,它具有諸多優(yōu)點(diǎn)。首先,SCMA技術(shù)支持過載,可以極大提升接入終端的數(shù)目。其次,碼字的稀疏性使得SCMA可以使用消息傳遞算法(Message Passing Algorithm, MPA)以較低的復(fù)雜度來逼近最大后驗(yàn)概率檢測器性能。最后,多維碼字的使用可以帶來成型增益和頻譜效率的提升。因此,SCMA技術(shù)是5G中一種非常具有競爭力的多址技術(shù)。本文在深入研究了SCMA技術(shù)中的MPA算法之后,從證據(jù)理論的角度出發(fā),證明了變量節(jié)點(diǎn)的更新規(guī)則是Dempster-Shafer證據(jù)合成規(guī)則的特例。同時(shí),結(jié)合證據(jù)理論已有的研究成果,分析并仿真驗(yàn)證了MPA檢測器會(huì)受到與常識(shí)相悖的消息的影響。為了避免這一情況,本文首先提出在SMP (Standard Message Passing,標(biāo)準(zhǔn)消息傳遞)算法中加入限界,也即在功能節(jié)點(diǎn)更新之后對(duì)其更新結(jié)果進(jìn)行限下界處理。限界雖然可以有效對(duì)抗與常識(shí)相悖的消息所造成的MPA檢測器發(fā)散,但是也同樣會(huì)阻止正確消息的傳播從而造成檢測性能的下降。進(jìn)一步地,本文還將SMP算法中全并行的消息傳遞方案修改為串行的消息傳遞方案,提出了RMP (Row Message Passing,行消息傳遞)算法。通過在消息傳遞的過程中加入Turbo效應(yīng),RMP算法可以提高傳遞消息可靠性,從而降低與常識(shí)相悖的消息的出現(xiàn)頻率。本文提出的RMP算法具有更快的收斂速度和更優(yōu)的檢測性能。SCMA是一種多用戶檢測技術(shù),可以將其與譯碼和多天線技術(shù)結(jié)合在一起進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)來進(jìn)一步提升系統(tǒng)的性能。本文首先研究了SCMA檢測器與LDPC碼譯碼器的聯(lián)合設(shè)計(jì)問題,包括直接級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì),Turbo結(jié)構(gòu)的檢測譯碼器和基于因子圖合并的聯(lián)合檢測譯碼器,并通過仿真對(duì)比分析了三種檢測器的性能差異。最后,在接收端多天線的場景下,本文推導(dǎo)了最大比合并時(shí)SCMA接收機(jī)的修改模型,提出了一種基于因子圖合并(Factor Graph Combining, FGC)的增益合并方式。FGC不僅可以獲得EGC(Equal Gain Combining,等增益合并)的性能增益,還可以從變量節(jié)點(diǎn)連接邊數(shù)目的增加獲得增益,是EGC的一種有效替代方案。最后總結(jié)了本文的研究方法和成果,分析了今后的改進(jìn)方向和研究思路。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何明泰;PDMA圖樣分割多址技術(shù)在下一代移動(dòng)通信中的應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2017年

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本文編號(hào)：1265761