【摘要】：隨著時(shí)代的發(fā)展,人們對(duì)無(wú)線通信的依賴程度與日俱增,對(duì)無(wú)線通信技術(shù)提出了更高的要求。為了滿足需求,不僅需要通信系統(tǒng)使用更高效的傳輸體制,同時(shí)也需要使用更寬的帶寬,占用更多的資源。目前頻譜資源已經(jīng)到了十分短缺的地步,要保證能夠?qū)︻l譜有著較高的利用效率,才能夠更好的迎合海量用戶日益增長(zhǎng)的無(wú)線通信需求。稀疏碼分多址的SEFDM通信系統(tǒng),結(jié)合了稀疏碼分多址容納多用戶,SEFDM傳輸速度快、頻譜利用率高的優(yōu)點(diǎn),能夠滿足目前無(wú)線通信發(fā)展的需求。本文基于稀疏碼分多址的SEFDM通信系統(tǒng),著重研究其低復(fù)雜度、高可靠的解調(diào)算法,并且利用軟件定義無(wú)線電設(shè)備進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。首先,本文對(duì)課題背景進(jìn)行了分析,確立達(dá)到目前無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中海量用戶接入、高傳輸速度與高頻譜效率要求,確定了基于稀疏碼分多址的SEFDM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。其次,對(duì)基于稀疏碼分多址的SEFDM通信系統(tǒng)進(jìn)行建模,分為發(fā)射機(jī)與傳統(tǒng)接收機(jī)兩個(gè)部分。發(fā)射機(jī)部分對(duì)稀疏碼分多址調(diào)制過(guò)程、子載波映射過(guò)程與SEFDM調(diào)制的過(guò)程進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。接收機(jī)部分,使用了經(jīng)典的級(jí)聯(lián)解調(diào)方案,從接收的信號(hào)解調(diào)流程角度,對(duì)接收機(jī)使用的系數(shù)碼分多址與SEFDM傳輸方案的典型解調(diào)算法,進(jìn)行了建模與仿真,給出了實(shí)際的仿真圖,并且對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。根據(jù)傳統(tǒng)接收機(jī)結(jié)構(gòu)存在的解調(diào)問(wèn)題,將接收機(jī)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在高可靠與低復(fù)雜度檢測(cè)兩個(gè)方向上。本文提出了兩種新型聯(lián)合解調(diào)算法,并且對(duì)這兩種解調(diào)算法的系統(tǒng)模型進(jìn)行了描述。這兩種算法降低了解調(diào)算法的復(fù)雜度,還針對(duì)硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了優(yōu)化,加速解調(diào)算法的運(yùn)行速度。仿真了所提解調(diào)算法的性能,對(duì)兩種算法的性能進(jìn)行了分析。最后,使用USRP設(shè)備對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),提出了聯(lián)合正交與非正交的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,解決非正交傳輸過(guò)程中信道估計(jì)受符號(hào)間干擾的問(wèn)題,完成了基于此幀結(jié)構(gòu)的信號(hào)包判決、時(shí)頻域的誤差估計(jì)與同步算法。使用USRP實(shí)際收發(fā)系統(tǒng)的搭建,并且測(cè)試實(shí)際參數(shù)。經(jīng)過(guò)實(shí)際系統(tǒng)的測(cè)試分析,表明了在需要海量用戶接入、高速信息傳輸和高頻譜效率場(chǎng)景下,論文所設(shè)計(jì)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)模塊能夠很好地支撐系統(tǒng)的運(yùn)行。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.5
【圖文】：

要注意的是第一、二級(jí)內(nèi)插器使用了 FIR 內(nèi)插法，實(shí)際設(shè)計(jì)中也需要進(jìn)行 FIR 濾波器的設(shè)置。圖4-2中給出了以 2cf MHz時(shí)的濾波器幅頻響應(yīng)圖，圖中一共有三個(gè)濾波器，其中的參數(shù)設(shè)計(jì)在章節(jié) 4.4 中進(jìn)行詳細(xì)的介紹。圖 4-2 數(shù)字上變頻濾波器組的幅頻響應(yīng)圖( 2cf MHz)數(shù)字下變頻（Digital Down Converters, DDC）,該部分是將經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器采樣下來(lái)的中頻數(shù)字信號(hào)，變?yōu)榭梢越庹{(diào)模塊使用的基帶信號(hào)。DDC 主要由數(shù)字控制振蕩器，還有混頻器與濾波器等部分組成。在實(shí)際設(shè)計(jì) DDC 時(shí)，首先需要明確IFf ，和 DUC 類似 DDC 中也使用了分級(jí)濾波的思想，其中按先后分別使用了 CIC抽樣器、CIC 補(bǔ)償器與 FIR 抽取濾波器，需要注意的是在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中每個(gè) CIC 的倍數(shù)不能產(chǎn)生明顯的躍升

晶體振蕩器圖 4-3 數(shù)字下變頻流程圖圖 4-3 中分為四個(gè)濾波器模塊。首先使用數(shù)字振蕩器對(duì)信號(hào)進(jìn)行從預(yù)設(shè)的中頻IFf 到基帶信號(hào)的搬移，其中2IFIFf 。之后分為三個(gè)階段分別對(duì)信號(hào)進(jìn)行降采樣。首先經(jīng)過(guò) CIC 抽樣器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行 M 1倍降采樣，再通過(guò) CIC 補(bǔ)償器進(jìn)行 M 2倍降采樣，最后送入第三階段的 FIR 濾波器中，進(jìn)行最后的 M 3倍降采樣，輸出信號(hào)為復(fù)數(shù)信號(hào)。圖 4-4 中對(duì)實(shí)際信號(hào)的數(shù)字下變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的濾波器進(jìn)行了描述，其幅頻響應(yīng)圖能夠?qū)V波器的性能進(jìn)行刻畫(huà)，需要注意的是該濾波器組的總下采樣倍數(shù)與DUC 中的總倍數(shù)相同，濾波器組參數(shù)的具體設(shè)置將在章節(jié) 4.4 中進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文練序列為 S _ k 13/6*[0,0,1 j,0,0,0, 1 j,0],該序列有對(duì)該短序列進(jìn)行 IFFT 變化，之后進(jìn)行復(fù)制相同的 10 個(gè)進(jìn)一側(cè)，進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)即可在短序列中獲得很強(qiáng)的互相關(guān)練序列如下L_k所示，該 序列繼續(xù)寧 IFFT 后進(jìn)行了序1,-1,1,-1,1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,0,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1,1的L_k(6) 、L_k(19)、L_k(25)、L_k(31)、L_k(44)的位置分別插有利于系統(tǒng)進(jìn)行信道估計(jì)，需要注意的是該導(dǎo)頻序列在數(shù)插入，位置上和長(zhǎng)序列中導(dǎo)頻的插入位置相同。將序列Pilo頻序列。中經(jīng)過(guò)調(diào)制之后，因?yàn)榛谙∈璐a分多址的 SEFDM 系統(tǒng)實(shí)際傳輸?shù)南到y(tǒng)中不能允許如此高的 PAPR，所以本次設(shè)計(jì)取兩種方式降低 PAPR，首先是引入信號(hào)的循環(huán)前綴(Cy 所示。

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5 吳中一,邢曉磊,張乃通;同步碼分多址復(fù)用的誤碼率[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1988年06期

6 J. R. LEEC. K. UN;侯玉梅;;碼分多址局部網(wǎng)[J];無(wú)線電通信技術(shù);1989年01期

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8 辛肖明;張文俊;;一種碼分多址通信呼叫系統(tǒng)[J];移動(dòng)通信;1989年06期

9 孫世豪;;高效率的碼分多址通信系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò);1976年02期

10 孫雯;陳建明;章堅(jiān)武;;時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)不同信道下的性能分析[J];杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年05期

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5 杜曉實(shí);聶在平;楊峰;;CDMA中的一種新型自適應(yīng)波束形成算法[A];2001年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2001年

6 杜曉實(shí);聶在平;楊峰;;CDMA中的一種新型自適應(yīng)波束形成算法[A];開(kāi)創(chuàng)新世紀(jì)的通信技術(shù)——第七屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

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9 何對(duì)燕;劉玉梅;;光纖碼分多址的編/解碼器的研究[A];全國(guó)第十次光纖通信暨第十一屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（OFCIO’2001）論文集[C];2001年

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2 記者 張平力;大區(qū)域碼分多址連接樣機(jī)通過(guò)驗(yàn)證[N];人民日?qǐng)?bào)海外版;2000年

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4 記者 劉歡;本市獲得兩項(xiàng)中國(guó)專利金獎(jiǎng)[N];北京日?qǐng)?bào);2012年

5 南開(kāi)大學(xué)教授 丁守謙;中國(guó)將立足通過(guò)TD的演進(jìn) 思路獨(dú)立提出4G標(biāo)準(zhǔn)[N];通信信息報(bào);2008年

6 易水;通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年

7 本報(bào)記者 徐倩;5G來(lái)襲 你準(zhǔn)備好了嗎？[N];政府采購(gòu)信息報(bào);2019年

8 郭川;信威通信勾勒“3+1”發(fā)展藍(lán)圖[N];人民郵電;2013年

9 孟麗萍;CDMA手機(jī)向我們走來(lái)[N];山西日?qǐng)?bào);2001年

10 ;2000年5月TD-SCDMA正式成為3G標(biāo)準(zhǔn)[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2009年

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2 謝俊松;CDMA系統(tǒng)中的擴(kuò)頻序列與自適應(yīng)調(diào)制編碼若干問(wèn)題研究[D];西南交通大學(xué);2002年

3 陳強(qiáng);無(wú)線CDMA通信系統(tǒng)的空時(shí)多用戶檢測(cè)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2001年

4 孫思月;基于互補(bǔ)碼的多用戶無(wú)線傳輸技術(shù)及碼設(shè)計(jì)方法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 陳波;移動(dòng)通信系統(tǒng)中功率控制關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];上海交通大學(xué);2008年

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7 王亞琛;基于MIMO傳輸?shù)臒o(wú)線通信技術(shù)[D];北京郵電大學(xué);2009年

8 熊興中;TDR-IDMA的信號(hào)傳輸及檢測(cè)技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2009年

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10 駱忠強(qiáng);無(wú)線通信盲源分離關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：2758169