【摘要】：第一代至第四代移動通信系統(tǒng)主要使用正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)系統(tǒng)。由于OMA系統(tǒng)存在頻譜利用率低的缺點(diǎn),無法滿足第五代移動通信系統(tǒng)(5th Generation Mobile Communication System,5G)更大系統(tǒng)容量和更快傳輸速率的要求,新型多址方案——非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)逐步受到通信領(lǐng)域?qū)＜液蛯W(xué)者的關(guān)注。中興公司提出的多用戶共享接入(Multi-User Shared access,MUSA)是5G NOMA候選方案之一,該方案采用擴(kuò)頻技術(shù),在接收端使用串行干擾消除(Successive Interference Cancellation,SIC)接收機(jī)進(jìn)行解碼。本文以MUSA系統(tǒng)為基礎(chǔ),從系統(tǒng)評測、傳統(tǒng)SIC接收機(jī)的改進(jìn)、免調(diào)度(Grant-Free,GF)傳輸下免導(dǎo)頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三個方面進(jìn)行深入研究,并利用通用軟件無線電外設(shè)(Universal Software Radio Peripheral,USRP)搭建硬件測試平臺,實(shí)現(xiàn)對免導(dǎo)頻MUSA系統(tǒng)的原型驗(yàn)證。首先,本文從用戶過載性能以及系統(tǒng)吞吐量,“遠(yuǎn)近效應(yīng)”以及擴(kuò)頻序列長度對系統(tǒng)性能的影響等角度對MUSA系統(tǒng)進(jìn)行了評測。評測結(jié)果表明MUSA系統(tǒng)對不同典型大小的數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸時,都能保持良好的用戶過載性能和系統(tǒng)吞吐量。此外,“遠(yuǎn)近效應(yīng)”帶來的用戶間功率的差異可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能,長擴(kuò)頻序列可以顯著提高M(jìn)USA系統(tǒng)的過載性能。針對MUSA系統(tǒng)傳統(tǒng)SIC接收機(jī)具有解碼效率低、解碼性能差、用戶解碼機(jī)會不平等以及傳播誤差大等缺點(diǎn),本文引入了串并聯(lián)合干擾消除(Hybrid Interference Cancellation,HIC)、增強(qiáng)型串行干擾消除(enhanced Successive Interference Cancellation,eSIC)、增強(qiáng)型串并聯(lián)合干擾消除(enhanced Hybrid Interference Cancellation,eHIC)和基于數(shù)據(jù)輔助的信道估計(jì)四種接收機(jī)改進(jìn)技術(shù)。仿真結(jié)果表明在1發(fā)2收天線配置、500%用戶過載量下,HIC接收機(jī)可以帶來1～1.5 dB的性能提升,eSIC和eHIC接收機(jī)可以帶來1.5～2 dB的性能提升�；跀�(shù)據(jù)輔助的信道估計(jì)技術(shù)可以有效地降低傳播誤差,其信道響應(yīng)的估計(jì)值會隨著成功解碼的用戶數(shù)量的增加更接近實(shí)際值。然后,本文對GF傳輸下免導(dǎo)頻MUSA系統(tǒng)進(jìn)行了討論。針對GF傳輸模式下系統(tǒng)無法避免導(dǎo)頻碰撞的問題,本文著重對GF傳輸下的免導(dǎo)頻MUSA系統(tǒng)進(jìn)行研究,并提出了一種基于K-Means聚類的盲均衡算法。該算法依據(jù)星座點(diǎn)的分布進(jìn)行聚類運(yùn)算,并根據(jù)聚類結(jié)果進(jìn)行相位補(bǔ)償,從而實(shí)現(xiàn)信號的均衡。仿真結(jié)果顯示,在1發(fā)1收天線配置、正交相移鍵控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)調(diào)制下,免導(dǎo)頻MUSA系統(tǒng)可以支持200%的用戶過載量。同時,本文針對免導(dǎo)頻MUSA系統(tǒng)無法預(yù)先進(jìn)行信道估計(jì),從而無法使用傳統(tǒng)接收天線分集技術(shù)的問題,使用一組預(yù)先設(shè)定的空間等分線性向量對各接收天線信號進(jìn)行預(yù)合并,實(shí)現(xiàn)盲接收分集。仿真結(jié)果顯示,1發(fā)2收天線配置下的免導(dǎo)頻MUSA系統(tǒng)在該方法下可以達(dá)到350%的用戶過載量。最后,本文通過對2用戶免導(dǎo)頻接入系統(tǒng)硬件測試平臺的搭建,實(shí)現(xiàn)了對免導(dǎo)頻MUSA系統(tǒng)的原型驗(yàn)證。該平臺主要通過實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工作平臺軟件對MUSA系統(tǒng)收發(fā)端處理模擬收發(fā)信號的調(diào)制與解調(diào),并通過USRP模擬上行免導(dǎo)頻MUSA系統(tǒng)下“用戶-基站”的通信過程。測試平臺結(jié)果表明,在免導(dǎo)頻MUSA系統(tǒng)下,2用戶可以實(shí)現(xiàn)文本數(shù)據(jù)的共享接入。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5
【圖文】：

or or...圖1-2 上行 NOMA 方案發(fā)射端結(jié)構(gòu)表1-1 各公司上行 NOMA 方案總結(jié)NOMA方案提出公司對應(yīng)提案比特級處理技術(shù)符號級處理技術(shù)稀疏映射技術(shù)加擾技術(shù)交織技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)特殊調(diào)制技術(shù)加擾技術(shù)交織技術(shù)LCRS 英特爾 R1-1808155 √N(yùn)CMA LG R1-1808499 √IDMA IDCC R1-1811194 √IGMA 三星 R1-1808760 √ √ √MUSA 中興 R1-1808155 √WSMA 愛立信 R1-1806241 √RSMA 高通 R1-1806241 √ √UGMA NTT R1-1809148 √SCMA 華為 R1-1809753 √ √ √N(yùn)OCA 諾基亞 R1-1808968 √PDMA 大唐 R1-1808386 √1.2.1 NOMA 比特級處理技術(shù)NOMA 中比特級處理技術(shù)主要通過隨機(jī)化其他用戶的信號實(shí)現(xiàn)用戶間的分離，其可以細(xì)化為比特級加擾技術(shù)以及比特級交織技術(shù)。具有比特級處理技術(shù) NOMA方案的發(fā)射端結(jié)構(gòu)如圖 1-3 所示。具有比特級加擾技術(shù)的 NOMA 方案主要包括 LCSR 以及 NCMA。上述兩種

N圖2-2 LDPC 編碼輸出比特構(gòu)成示意圖共享接入系統(tǒng)原理戶共享接入系統(tǒng)發(fā)射機(jī)原理出了K 用戶 MUSA 系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。用戶1發(fā)射端碼塊分割LDPC編碼QAM調(diào)制C速率匹配1x1b用戶2發(fā)射端碼塊分割LDPC編碼QAM調(diào)制C速率匹配2x2b

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊碩;張海濱;宋文濤;甘小鶯;;基于隱藏導(dǎo)頻的正交頻分復(fù)用信道估計(jì)[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2006年09期

2 陸遷華;如何防止掛面酥條[J];糧油食品科技;1988年04期

3 陳躍;郭梯云;金力軍;;單邊帶技術(shù)中TTIB的研究[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);1988年03期

4 沈利華;林勝斌;黃開枝;;惡意導(dǎo)頻干擾對采用人工噪聲方案系統(tǒng)的安全性能影響分析[J];電子學(xué)報(bào);2017年03期

5 蘭櫭;李云洲;粟欣;周世東;;基于實(shí)測的WLAN系統(tǒng)導(dǎo)頻位置優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];電信科學(xué);2015年08期

6 陳艷杰;曹威;張士杰;;疊加導(dǎo)頻的放大轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)作通信系統(tǒng)時變信道估計(jì)方法[J];火力與指揮控制;2015年11期

7 黃軍友;;基于改進(jìn)的離散隨機(jī)近似方案的導(dǎo)頻研究[J];甘肅聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年06期

8 朱春華;楊靜;楊守義;穆曉敏;齊林;;非連續(xù)正交頻分復(fù)用系統(tǒng)次優(yōu)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2013年05期

9 汪晉寬;韓鵬;許鵬;韓英華;;一種適用于OFDM系統(tǒng)的塊狀導(dǎo)頻自適應(yīng)方案[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年05期

10 蘇健;鄭侃;王文博;;3G長期演進(jìn)系統(tǒng)的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];數(shù)字通信世界;2007年11期

相關(guān)會議論文 前10條

1 金哲仕;李金喜;鄒星;;航空無線通信雙導(dǎo)頻載波同步設(shè)計(jì)[A];2015年第二屆中國航空科學(xué)技術(shù)大會論文集[C];2015年

2 謝玉堂;蘆東昕;;基于特定導(dǎo)頻的OFDM載頻及符號同步研究[A];通信理論與信號處理新進(jìn)展——2005年通信理論與信號處理年會論文集[C];2005年

3 陳亞祥;黃銳;陳明;;基于虛導(dǎo)頻和功控導(dǎo)頻的OFDM信道估計(jì)[A];江蘇省通信學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

4 陳祖飛;陳紅;;OFDM系統(tǒng)中基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)[A];2006中國西部青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

5 董江波;王剛;李道本;;線性插值信道估計(jì)中導(dǎo)頻間隔的最優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];2004年全國通信軟件學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

6 曹勝果;高翔;;采用壓縮感知的OFDM水聲信道估計(jì)[A];中國聲學(xué)學(xué)會水聲學(xué)分會2011年全國水聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

7 苑傳林;張來保;李蔚海;;OFDM信道估計(jì)中的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)[A];中國航海學(xué)會通信導(dǎo)航專業(yè)委員會2004學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

8 龔希陶;王聞今;;DFT擴(kuò)展的MIMO-OFDM系統(tǒng)中基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)算法[A];2006北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會——通信與信息技術(shù)會議論文集（上）[C];2006年

9 劉武;楊奇;;相干光OFDM傳輸系統(tǒng)中的無導(dǎo)頻相位糾偏方法[A];全國第15次光纖通信暨第16屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

10 張宇;;CDMA網(wǎng)絡(luò)掉話實(shí)例分析[A];黑龍江省通信學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 北京商報(bào)記者 劉偉;產(chǎn)說會誤導(dǎo)頻現(xiàn) 監(jiān)管層重拳出擊[N];北京商報(bào);2014年

2 記者 夏心愉;銀行理財(cái)“3·15”警示：誤導(dǎo)頻現(xiàn)130款產(chǎn)品未達(dá)預(yù)期最高收益[N];第一財(cái)經(jīng)日報(bào);2013年

3 本報(bào)記者 王森林;五國工商界領(lǐng)導(dǎo)頻拋“繡球”[N];中國企業(yè)報(bào);2005年

4 中國聯(lián)通濟(jì)南公司移動部 劉太強(qiáng) 北京郵電設(shè)計(jì)院 張新程;“組網(wǎng)”更須“護(hù)網(wǎng)”[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2005年

5 ;通過優(yōu)化提高CDMA網(wǎng)絡(luò)的性能[N];人民郵電;2003年

6 記者 陳圣莉;銷售誤導(dǎo)頻遭投訴 險企成3·15“重災(zāi)區(qū)”[N];經(jīng)濟(jì)參考報(bào);2011年

7 上海大唐移動通信設(shè)備有限公司 王葉青;CDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化淺析[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2001年

8 范躍紅;檢察工作有創(chuàng)新 省委領(lǐng)導(dǎo)頻批示[N];檢察日報(bào);2007年

9 李俊;伊力特酒一廠企務(wù)公開欄領(lǐng)導(dǎo)頻“上鏡”[N];經(jīng)理日報(bào);2008年

10 通訊員 王亞;桐鄉(xiāng)領(lǐng)導(dǎo)頻訪企業(yè)找“良方”[N];浙江日報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 丁勇;高移動環(huán)境下OFDM導(dǎo)頻ICI抑制及信道估計(jì)技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2018年

2 宋鐵成;正交頻分復(fù)用（OFDM）移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];東南大學(xué);2006年

3 陳玉;CDMA移動通信系統(tǒng)干擾分析與抵消算法研究[D];東南大學(xué);2006年

4 周志超;大規(guī)模MIMO通信系統(tǒng)中信號干擾抑制及系統(tǒng)性能研究[D];北京交通大學(xué);2017年

5 盛志超;基于非凸優(yōu)化的導(dǎo)頻和預(yù)編碼設(shè)計(jì)[D];上海大學(xué);2017年

6 朱春華;NC-OFDM系統(tǒng)導(dǎo)頻優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];鄭州大學(xué);2013年

7 劉殷卉;OFDM系統(tǒng)分段最小均方誤差信道估計(jì)與多層專用導(dǎo)頻設(shè)計(jì)的研究[D];北京郵電大學(xué);2010年

8 何雪云;基于壓縮感知的無線OFDM信道估計(jì)及導(dǎo)頻優(yōu)化研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

9 周晶;高頻譜效率數(shù)字通信中若干傳輸與信號設(shè)計(jì)技術(shù)的研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

10 程國兵;OFDM/OQAM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李欣然;5G上行非正交多址與傳輸技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2019年

2 李玲欣;電力線通信系統(tǒng)中基于壓縮感知技術(shù)的導(dǎo)頻設(shè)計(jì)[D];重慶郵電大學(xué);2018年

3 李平;FBMC系統(tǒng)基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)方法研究[D];西安理工大學(xué);2018年

4 楊義;基于前導(dǎo)設(shè)計(jì)的FBMC系統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)的研究[D];湖南大學(xué);2018年

5 周煜澄;基于壓縮感知的MIMO-OFDM信道估計(jì)中導(dǎo)頻優(yōu)化算法研究[D];南京郵電大學(xué);2018年

6 高露;基于遺傳算法的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)導(dǎo)頻優(yōu)化研究[D];南京郵電大學(xué);2018年

7 董雪麗;基于壓縮感知的MTC信道估計(jì)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2018年

8 劉威;FBMC系統(tǒng)的信道估計(jì)與信道均衡技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2018年

9 李寶;基于導(dǎo)頻的相干光OFDM系統(tǒng)采樣時鐘同步的研究[D];湖南大學(xué);2014年

10 葉恒;基于LFM-OFDM系統(tǒng)的車載雷達(dá)距離速度估計(jì)方法研究[D];湖南大學(xué);2017年

本文編號：2739203