【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)和機器類型通信(Machine Type Communication,MTC)等新的通信類型將在第五代移動通信(The Fifth Generation Mobile Communication,5G)時代中占據(jù)重要的位置。為支持IoT和MTC中大量出現(xiàn)的不定時短分組傳輸,5G需要設(shè)計新的空口技術(shù)來滿足系統(tǒng)的需求。通用濾波多載波(Universal Filtered Multi-Carrier,UFMC)技術(shù)利用對子載波進行分組濾波來獲得比正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)更強的抗子載波間干擾的能力。另外,跟濾波器組多載波(Filter Bank Multi-carrier,FBMC)對每一個子載波濾波不同,UFMC是對每一組子載波進行濾波,所以使用的濾波器長度較短,可以在短幀傳輸中保持較高的傳輸效率。而交織多址(InterleaveDivision Multiple Access,IDMA)技術(shù)利用交織器作為區(qū)分用戶的關(guān)鍵,可以同時容納大量用戶進行信息傳輸,其檢測復(fù)雜度與用戶數(shù)成線性關(guān)系,所以能夠保證在大量用戶進行信息傳輸時接收端保持較低的檢測復(fù)雜度。因此,將UFMC與IDMA技術(shù)進行結(jié)合可以很好地滿足5G中特定應(yīng)用場景的需求,本論文的研究也是圍繞UFMC-IDMA系統(tǒng)展開。UFMC-IDMA系統(tǒng)的多用戶檢測算法是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在UFMC-IDM A系統(tǒng)的多用戶檢測算法方面,本文首先對UFMC-IDM A系統(tǒng)在不受頻偏干擾時的多用戶檢測算法進行了研究,并通過仿真展示了UFMC-IDMA系統(tǒng)的優(yōu)勢。緊接著,本文從多用戶檢測算法的角度分析了頻偏對UFMC-IDMA系統(tǒng)的影響,然后針對用戶受相同頻偏和不同頻偏干擾的情況,本文分別提出相應(yīng)的能消除頻偏影響的多用戶檢測算法。前者是通過對頻偏的預(yù)補償消除影響,而后者則是在多用戶檢測過程中考慮頻偏的影響因素實現(xiàn)精確估計,從而消除頻偏帶來的影響。最后,針對不同頻偏影響時所采用的多用戶檢測算法存在復(fù)雜度較高的問題,本文提出了通過選取少量有效值進行噪聲項估計的近似算法來降低復(fù)雜度,選取合適數(shù)量的有效值可以使得在降低算法復(fù)雜度的同時保持系統(tǒng)性能不明顯退化。為進一步降低系統(tǒng)復(fù)雜度,本文接著提出并探究了基于用戶分組的UFMC-IDMA系統(tǒng)。在概述了用戶分組思想之后,本文提出了分組UFMC-IDMA的系統(tǒng)模型,然后就系統(tǒng)傳輸效率和復(fù)雜度進行了討論,并通過仿真證明分組UFMC-IDMA系統(tǒng)能夠在保證系統(tǒng)效率不變的前提下降低檢測復(fù)雜度。然后將分組UFMC-IDMA系統(tǒng)擴展為多天線接收的情況來提升系統(tǒng)的分集階數(shù)上限,并針對多天線接收系統(tǒng)提出了利用外信息合并技術(shù)進行多用戶檢測的方案,仿真結(jié)果表明多天線接收分組UFMC-IDMA系統(tǒng)在系統(tǒng)性能上具有顯著優(yōu)勢。此外,為了有效抑制不同分組用戶使用的相鄰子頻帶之間的干擾,提高系統(tǒng)對載波頻偏的魯棒性,本文提出了基于主動干擾消除(Active Interference Cancellation,AIC)技術(shù)的分組UFMC-IDMA系統(tǒng)組間干擾抑制方案,該方案通過在每個子頻帶兩邊設(shè)置干擾消除子載波來降低對相鄰用戶組的干擾,最后通過仿真驗證了提出方案的有效性。
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智能家居、可穿戴設(shè)備、工業(yè)應(yīng)用以及超高速媒體傳輸?shù)仍趦?nèi)各種廣泛的新的應(yīng)用場景逡逑提供無線連接［２】。在５Ｇ時代，除移動互聯(lián)網(wǎng)之外，物聯(lián)網(wǎng)（ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ，ＩｏＴ）技術(shù)逡逑也將逐漸融入到人們的生活中。圖１．１展示了ＩＭＴ－２０２０邋（５Ｇ）推進小組提出的５Ｇ的總體愿逡逑景［３］。逡逑１逡逑

據(jù)通過串并轉(zhuǎn)換成若干路并行的低速數(shù)據(jù)流，然后將數(shù)據(jù)放置于對應(yīng)的子載波上進行調(diào)逡逑制。調(diào)制過程只需要進行簡單的ＩＦＦＴ即可，所以實現(xiàn)復(fù)雜度低。調(diào)制完成后的數(shù)據(jù)再經(jīng)逡逑過并串轉(zhuǎn)換，，插入循環(huán)前綴即為需要發(fā)送的基帶數(shù)據(jù)信號。圖２．１展示了邋ＯＦＤＭ的調(diào)制過逡逑程。逡逑Ｘ邐插入邋Ｉ逡逑——＇Ｓ／Ｐ邋？邋ＩＦＦＴ邋ｉ邋Ｐ／Ｓ邋邐？邋？ｐ邋邐＊逡逑圖２．１邋ＯＦＤＭ發(fā)射機結(jié)構(gòu)逡逑ＵＦＭＣ技術(shù)同樣作為一種多載波調(diào)制技術(shù)，是根據(jù)ＯＦＤＭ技術(shù)改進而來的［１４〗。其發(fā)射逡逑１１逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 TAO Yunzheng;LIU Long;LIU Shang;ZHANG Zhi;;A Survey: Several Technologies of Non-Orthogonal Transmission for 5G[J];中國通信;2015年10期

2 尤肖虎;潘志文;高西奇;曹淑敏;鄔賀銓;;5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J];中國科學(xué):信息科學(xué);2014年05期

本文編號：2556300