本文關鍵詞：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研究

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

【摘要】：隨著移動互聯(lián)網的高速發(fā)展和移動支付的迅速普及,移動通信的安全性正受到越來越多的關注。碼分多址(CDMA)技術作為第三代(3G)移動通信的關鍵接入技術,是在直接序列擴頻技術的基礎上發(fā)展而來,具有通信質量高、保密性好、抗干擾性能力強等優(yōu)點。跳頻通信是另外一種常用的擴頻通信技術,采用高速跳變的頻段來傳輸信號以防止信號被截獲或者干擾。雖然擴頻通信技術具備一定的信號瞬時頻譜隱藏或躲避能力,但從統(tǒng)計學的角度看,基于偽隨機過程的擴頻通信信號仍然是一個平穩(wěn)或循環(huán)平穩(wěn)信號,檢測方仍然能通過譜相關等統(tǒng)計分析方法檢測到通信信號的存在,甚至通過大量的觀測和處理估計出部分或全部通信參數(shù)。本文設計的非平穩(wěn)通信系統(tǒng)從物理層信號產生機制上入手,從符號產生、擴頻、調制等各個方面消除時間統(tǒng)計特性的平穩(wěn)性或循環(huán)平穩(wěn)性,使得通信信號難以被檢測和估計。該非平穩(wěn)通信信號物理波形具有較高的安全性,在對安全性要求高的移動通信領域具有很高的研究價值和廣闊的應用前景。移動通信系統(tǒng)中面臨的另一個不可忽視的問題是干擾。在碼分多址系統(tǒng)中,由于各個用戶的擴頻碼的非理想正交帶來的多址干擾會嚴重影響系統(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,非平穩(wěn)通信系統(tǒng)中由于參數(shù)隨機化的原因,多用戶干擾呈現(xiàn)隨機性和時變性,相比傳統(tǒng)系統(tǒng)復雜很多。本文主要研究了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的實現(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,本文詳細介紹了非平穩(wěn)通信信號的構建,考慮到實現(xiàn)的困難,提出了基于聯(lián)合隨機化的非平穩(wěn)信號構建方案并基于此方案給出了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方案,然后在搭載Xilinx Virtex-6系列FPGA芯片的ML-605開發(fā)平臺上完成了非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的數(shù)字中頻環(huán)回VDHL實現(xiàn)驗證。接下來分析了基于碼分多址技術的非平穩(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)的多址干擾十分復雜,難以用數(shù)學模型準確描述,因此本文從概率統(tǒng)計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,包括隨機化對地址碼的互相關性的影響、載頻隨機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,針對非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的多址干擾的特點,研究了從系統(tǒng)本身出發(fā)降低干擾的方法,包括地址碼的設計和系統(tǒng)參數(shù)的設計。
【關鍵詞】：非平穩(wěn)信號 非平穩(wěn)通信系統(tǒng) 多址干擾 干擾抑制
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 解相關檢測算法性能分析與仿真34-37
• 2.3 本章小結37-39
• 第三章 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)及其工程實現(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)信號概述39-40
• 3.1.2 非平穩(wěn)通信信號構造40-44
• 3.1.3 非平穩(wěn)信號有效性分析44-46
• 3.2 非平穩(wěn)通信信號的簡化構建方案46-49
• 3.2.1 非平穩(wěn)信號的實現(xiàn)困難46-47
• 3.2.2 非平穩(wěn)信號構建方法的缺陷47-48
• 3.2.3 簡化非平穩(wěn)信號構建方法48-49
• 3.3 非平穩(wěn)無線通信系統(tǒng)的工程實現(xiàn)方案49-53
• 3.3.1 參數(shù)設計49-51
• 3.3.2 工程實現(xiàn)方案51-53
• 3.4 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)53-67
• 3.4.1 系統(tǒng)基帶實現(xiàn)結構概述53-55
• 3.4.2 發(fā)送端設計與實現(xiàn)55-62
• 3.4.3 接收端設計與實現(xiàn)62-65
• 3.4.4 板級驗證65-67
• 3.5 本章小結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)多址干擾的特點及影響因素71-72
• 4.4 變參數(shù)擴頻通信系統(tǒng)的多址干擾特性分析72-81
• 4.4.1 固定載頻隨機化碼片速率的干擾特性72-74
• 4.4.2 固定碼片速率隨機化載頻的干擾特性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 地址碼設計對于多址干擾的影響83-90
• 5.1.1 m序列及其相關特性83-85
• 5.1.2 Gold序列及其相關性85-87
• 5.1.3 Walsh序列及其相關性87-89
• 5.1.4 非平穩(wěn)通信系統(tǒng)地址碼設計89-90
• 5.2 系統(tǒng)參數(shù)設計對于多址干擾的影響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)干擾抑制技術可行性分析93
• 5.5 本章小結93-94
• 第六章 總結與展望94-96
• 6.1 本文總結及主要貢獻94-95
• 6.2 下一步的研究工作95-96
• 致謝96-97
• 參考文獻97-100
• 附件100-102

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