本文關(guān)鍵詞：非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多用戶干擾特性分析與干擾抑制技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 非平穩(wěn)信號(hào) 非平穩(wěn)通信系統(tǒng) 多址干擾 干擾抑制

【摘要】：隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展和移動(dòng)支付的迅速普及,移動(dòng)通信的安全性正受到越來越多的關(guān)注。碼分多址(CDMA)技術(shù)作為第三代(3G)移動(dòng)通信的關(guān)鍵接入技術(shù),是在直接序列擴(kuò)頻技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,具有通信質(zhì)量高、保密性好、抗干擾性能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。跳頻通信是另外一種常用的擴(kuò)頻通信技術(shù),采用高速跳變的頻段來傳輸信號(hào)以防止信號(hào)被截獲或者干擾。雖然擴(kuò)頻通信技術(shù)具備一定的信號(hào)瞬時(shí)頻譜隱藏或躲避能力,但從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度看,基于偽隨機(jī)過程的擴(kuò)頻通信信號(hào)仍然是一個(gè)平穩(wěn)或循環(huán)平穩(wěn)信號(hào),檢測方仍然能通過譜相關(guān)等統(tǒng)計(jì)分析方法檢測到通信信號(hào)的存在,甚至通過大量的觀測和處理估計(jì)出部分或全部通信參數(shù)。本文設(shè)計(jì)的非平穩(wěn)通信系統(tǒng)從物理層信號(hào)產(chǎn)生機(jī)制上入手,從符號(hào)產(chǎn)生、擴(kuò)頻、調(diào)制等各個(gè)方面消除時(shí)間統(tǒng)計(jì)特性的平穩(wěn)性或循環(huán)平穩(wěn)性,使得通信信號(hào)難以被檢測和估計(jì)。該非平穩(wěn)通信信號(hào)物理波形具有較高的安全性,在對(duì)安全性要求高的移動(dòng)通信領(lǐng)域具有很高的研究價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。移動(dòng)通信系統(tǒng)中面臨的另一個(gè)不可忽視的問題是干擾。在碼分多址系統(tǒng)中,由于各個(gè)用戶的擴(kuò)頻碼的非理想正交帶來的多址干擾會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的誤碼性能、降低系統(tǒng)容量。非平穩(wěn)通信系統(tǒng)也采用碼分多址接入,因此也存在類似的多用戶干擾(即多址干擾)問題。不同于傳統(tǒng)碼分多址系統(tǒng)中的多用戶干擾特點(diǎn),非平穩(wěn)通信系統(tǒng)中由于參數(shù)隨機(jī)化的原因,多用戶干擾呈現(xiàn)隨機(jī)性和時(shí)變性,相比傳統(tǒng)系統(tǒng)復(fù)雜很多。本文主要研究了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及其多用戶場景下的多址干擾特性與干擾抑制方法。首先,本文分析了傳統(tǒng)CDMA系統(tǒng)中多用戶干擾的產(chǎn)生原因,回顧了現(xiàn)有的抑制或消除多址干擾的多用戶檢測方法,為研究非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的多址干擾特性與干擾抑制提供理論參考。然后,本文詳細(xì)介紹了非平穩(wěn)通信信號(hào)的構(gòu)建,考慮到實(shí)現(xiàn)的困難,提出了基于聯(lián)合隨機(jī)化的非平穩(wěn)信號(hào)構(gòu)建方案并基于此方案給出了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案,然后在搭載Xilinx Virtex-6系列FPGA芯片的ML-605開發(fā)平臺(tái)上完成了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的數(shù)字中頻環(huán)回VDHL實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。接下來分析了基于碼分多址技術(shù)的非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多址接入方案,分析了在該多址方案下的非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多址干擾特性。由于非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的多址干擾十分復(fù)雜,難以用數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確描述,因此本文從概率統(tǒng)計(jì)的角度仿真分析了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的多址干擾的影響因素,包括隨機(jī)化對(duì)地址碼的互相關(guān)性的影響、載頻隨機(jī)化后的干擾概率和非平穩(wěn)通信系統(tǒng)在特定參數(shù)下的干擾概率、干擾帶寬的分布以及不同干擾帶寬下的信干比。最后,針對(duì)非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的多址干擾的特點(diǎn),研究了從系統(tǒng)本身出發(fā)降低干擾的方法,包括地址碼的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：非平穩(wěn)信號(hào) 非平穩(wěn)通信系統(tǒng) 多址干擾 干擾抑制
【學(xué)位授予單位】：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)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-14
• 縮略詞表14-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 研究背景16-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.2.1 多址干擾研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.2 非平穩(wěn)通信研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 本文的安排20-22
• 第二章 傳統(tǒng)CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)多用戶干擾及其檢測22-39
• 2.1 CDMA系統(tǒng)多用戶干擾22-30
• 2.1.1 CDMA系統(tǒng)的前向鏈路和反向鏈路22-24
• 2.1.2 多址干擾的產(chǎn)生24-26
• 2.1.3 CDMA系統(tǒng)多址干擾模型26-28
• 2.1.4 多址干擾的影響28-30
• 2.2 多用戶檢測30-37
• 2.2.1 多用戶檢測算法30-32
• 2.2.2 多用戶檢測性能測度32-34
• 2.2.3 解相關(guān)檢測算法性能分析與仿真34-37
• 2.3 本章小結(jié)37-39
• 第三章 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)及其工程實(shí)現(xiàn)39-69
• 3.1 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)概述39-46
• 3.1.1 非平穩(wěn)信號(hào)概述39-40
• 3.1.2 非平穩(wěn)通信信號(hào)構(gòu)造40-44
• 3.1.3 非平穩(wěn)信號(hào)有效性分析44-46
• 3.2 非平穩(wěn)通信信號(hào)的簡化構(gòu)建方案46-49
• 3.2.1 非平穩(wěn)信號(hào)的實(shí)現(xiàn)困難46-47
• 3.2.2 非平穩(wěn)信號(hào)構(gòu)建方法的缺陷47-48
• 3.2.3 簡化非平穩(wěn)信號(hào)構(gòu)建方法48-49
• 3.3 非平穩(wěn)無線通信系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)方案49-53
• 3.3.1 參數(shù)設(shè)計(jì)49-51
• 3.3.2 工程實(shí)現(xiàn)方案51-53
• 3.4 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)53-67
• 3.4.1 系統(tǒng)基帶實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)概述53-55
• 3.4.2 發(fā)送端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)55-62
• 3.4.3 接收端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)62-65
• 3.4.4 板級(jí)驗(yàn)證65-67
• 3.5 本章小結(jié)67-69
• 第四章 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多址干擾特性分析69-83
• 4.1 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多址接入方式69-70
• 4.2 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多址干擾概述70-71
• 4.3 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多址干擾的特點(diǎn)及影響因素71-72
• 4.4 變參數(shù)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的多址干擾特性分析72-81
• 4.4.1 固定載頻隨機(jī)化碼片速率的干擾特性72-74
• 4.4.2 固定碼片速率隨機(jī)化載頻的干擾特性74-77
• 4.4.3 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的干擾特性77-81
• 4.5 本章小結(jié)81-83
• 第五章 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)多址干擾抑制方法分析83-94
• 5.1 地址碼設(shè)計(jì)對(duì)于多址干擾的影響83-90
• 5.1.1 m序列及其相關(guān)特性83-85
• 5.1.2 Gold序列及其相關(guān)性85-87
• 5.1.3 Walsh序列及其相關(guān)性87-89
• 5.1.4 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)地址碼設(shè)計(jì)89-90
• 5.2 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)于多址干擾的影響90-91
• 5.3 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)傳統(tǒng)檢測器誤碼性能91-93
• 5.4 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)干擾抑制技術(shù)可行性分析93
• 5.5 本章小結(jié)93-94
• 第六章 總結(jié)與展望94-96
• 6.1 本文總結(jié)及主要貢獻(xiàn)94-95
• 6.2 下一步的研究工作95-96
• 致謝96-97
• 參考文獻(xiàn)97-100
• 附件100-102

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