基于盲源分離的OFDMA盲解碼算法研究
本文關(guān)鍵詞:基于盲源分離的OFDMA盲解碼算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著無線通信技術(shù)行業(yè)的快速發(fā)展,如手機(jī)用戶數(shù)的迅猛增長及多種新興無線多媒體業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,對(duì)頻譜資源的需求越來越大,對(duì)傳輸速率也提出了更高的要求。這對(duì)于目前有限的無線頻譜資源而言是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。下一代無線通信急需尋求一些有效的技術(shù)來提高頻譜利用率和傳輸速度。多址正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDMA)由于具有高效的頻譜利用率以及快速的上行鏈路傳輸速度等優(yōu)點(diǎn),已成為未來高速無線通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。如何提高多址正交頻分復(fù)用技術(shù)的解碼性能也成為了研究的熱點(diǎn)。而多輸入多輸出技術(shù)可以通過空間復(fù)用技術(shù)增加頻譜效率,能夠有效地提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率和信道容量,也逐漸成為了無線通信系統(tǒng)中的熱門研究技術(shù)。多址正交頻分復(fù)用和多天線收發(fā)結(jié)合技術(shù)被公認(rèn)為新一代無線通信網(wǎng)絡(luò)主流的信息傳輸處理技術(shù);诖,本文研究了在高斯噪聲信道下的單天線OFDMA盲解碼算法以及在瑞利衰落信道下的多天線OFDMA盲解碼算法。本文首先分析了OFDMA解碼算法背景和現(xiàn)狀,并詳細(xì)分析了常用的信道估計(jì)和解碼算法,作為比較對(duì)象,對(duì)這幾種算法進(jìn)行了仿真分析。針對(duì)現(xiàn)有OFDMA常用解碼算法的缺點(diǎn),分別在單天線、多天線的環(huán)境下,提出了基于盲源分離的OFDMA解碼算法。在單天線環(huán)境下,針對(duì)現(xiàn)有解碼算法需要先進(jìn)行同步的缺點(diǎn),根據(jù)OFDMA信號(hào)可以看作是信源信號(hào)在IFFT矩陣空間投影特點(diǎn),本文提出了基于盲源分離的盲解碼算法,所提盲解碼算法在接收端不需要定時(shí)同步和頻偏估計(jì),降低了由于定時(shí)和頻偏估計(jì)誤差對(duì)解碼性能的影響,提高了解碼性能。分析結(jié)果表明,單天線環(huán)境下,這種基于盲源分離的盲解碼方法比傳統(tǒng)基于FFT的解碼方法具有更好的性能。在多天線環(huán)境下,由于各個(gè)用戶到天線的信道統(tǒng)計(jì)獨(dú)立,在OFDMA環(huán)境下,目前常用的基于FFT的解碼方法需要先進(jìn)行信道估計(jì)。如果信道估計(jì)不準(zhǔn)確,基于FFT的OFDMA解碼性能快速下降。這種信道估計(jì)需要導(dǎo)頻序列,降低了傳輸效率。在瑞利衰落信道下,本文根據(jù)多天線OFDMA信號(hào)的特點(diǎn),建立盲源分離接收模型,在不需要導(dǎo)頻序列的情況下,同時(shí)完成解調(diào)和解碼。本文所提出的基于盲源分離的OFDMA盲解碼算法,相比傳統(tǒng)的基于FFT的OFDMA解碼算法,保留了循環(huán)前綴,增加了信道增益,提高了解碼性能。
【關(guān)鍵詞】:OFDMA 盲源分離 單天線 多天線 盲解碼
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN92
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 選題背景與意義10-12
- 1.1.1 OFDMA技術(shù)簡介10-11
- 1.1.2 MIMO技術(shù)簡介11-12
- 1.2 OFDMA信道估計(jì)和解碼研究現(xiàn)狀12-15
- 1.3 論文的主要內(nèi)容及安排15-16
- 第二章 OFDMA關(guān)鍵技術(shù)16-30
- 2.1 OFDM技術(shù)16-18
- 2.1.1 OFDM技術(shù)概述16
- 2.1.2 OFDM技術(shù)基本原理16-17
- 2.1.3 OFDM技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)17-18
- 2.2 OFDMA技術(shù)18-22
- 2.2.1 OFDMA技術(shù)概述18-19
- 2.2.2 OFDMA系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)系統(tǒng)模型19-21
- 2.2.3 OFDMA技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)21-22
- 2.3 單天線下OFDMA系統(tǒng)的頻偏估計(jì)方法和補(bǔ)償算法22-26
- 2.3.1 現(xiàn)有的頻偏估計(jì)算法簡介22-23
- 2.3.2 MUSIC頻偏估計(jì)算法23-26
- 2.3.3 頻偏補(bǔ)償方法26
- 2.4 多天線OFDMA中傳統(tǒng)的信道估計(jì)與解碼方法26-29
- 2.4.1 多天線傳統(tǒng)信道估計(jì)27-28
- 2.4.2 傳統(tǒng)的解碼算法28-29
- 2.5 本章小結(jié)29-30
- 第三章 單天線下基于快速獨(dú)立分量分析法的OFDMA解碼30-39
- 3.1 快速獨(dú)立分量分析方法介紹30-31
- 3.1.1 盲源分離基本理論30
- 3.1.2 基于Fast-ICA的盲源分離算法30-31
- 3.2 異步情況下基于快速獨(dú)立分量分析法的OFDMA信號(hào)解碼模型31-33
- 3.3 子載波估計(jì)與解碼過程33-35
- 3.3.1 對(duì)OFDMA信號(hào)進(jìn)行快速獨(dú)立分量分析33-35
- 3.3.2 子載波序列估計(jì)和OFDMA用戶識(shí)別35
- 3.4 仿真結(jié)果和性能分析35-38
- 3.4.1 性能分析35-36
- 3.4.2 仿真結(jié)果36-38
- 3.5 本章小結(jié)38-39
- 第四章 多天線下基于快速獨(dú)立分量分析法OFDMA盲解碼39-49
- 4.1 多天線OFDMA系統(tǒng)簡介39
- 4.2 基于快速獨(dú)立分量分析法的多天線OFDMA信號(hào)模型39-41
- 4.3 子載波估計(jì)與解碼過程41-43
- 4.3.1 對(duì)多天線OFDMA信號(hào)進(jìn)行快速獨(dú)立分量分析41-42
- 4.3.2 子載波序列估計(jì)和OFDMA用戶識(shí)別42-43
- 4.4 多天線OFDMA基于獨(dú)立分量分析數(shù)據(jù)解碼性能分析43-48
- 4.4.1 性能分析43-45
- 4.4.2 仿真結(jié)果45-48
- 4.5 本章小結(jié)48-49
- 第五章 結(jié)束語49-51
- 5.1 總結(jié)49
- 5.2 不足與展望49-51
- 致謝51-52
- 參考文獻(xiàn)52-56
- 附錄56
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