隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,無線網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)正致力于實(shí)現(xiàn)以萬物互聯(lián)為目標(biāo)的物聯(lián)網(wǎng)通信。與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)相比,下一代物聯(lián)網(wǎng)通信將要面對如下幾個需求與挑戰(zhàn)。首先是通信設(shè)備的海量接入:根據(jù)估計(jì),到2020年無線網(wǎng)絡(luò)中的接入設(shè)備數(shù)將達(dá)到500億臺左右。與之相比,現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)僅能容納數(shù)十億用戶的數(shù)據(jù)通信。其次是設(shè)備間的低延遲通信:為了實(shí)現(xiàn)以遠(yuǎn)程醫(yī)療、工業(yè)機(jī)器控制以及基于車聯(lián)網(wǎng)的自動駕駛為代表的5G應(yīng)用,未來通信網(wǎng)絡(luò)需要確保毫秒級的傳輸時延。最后,在無線頻譜日益緊張的背景下,實(shí)現(xiàn)海量設(shè)備的數(shù)據(jù)通信也要求我們進(jìn)一步考慮如何提高頻譜資源的利用效率。為了應(yīng)對上述問題,對無線網(wǎng)絡(luò)新型空口技術(shù)的設(shè)計(jì)是一個具有現(xiàn)實(shí)意義的研究課題。本文將圍繞無線網(wǎng)絡(luò)新型空口的信號檢測設(shè)計(jì)以及在多輸入多輸出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）天線系統(tǒng)中,大維隨機(jī)接入信道的基本性能限分析等兩個方向展開研究。對于新型空口技術(shù),本文將考慮基于稀疏編碼多址接入（Sparse Code Multiple Access,SCMA）技術(shù)的非正交多址。我們首先研究SCMA的譯碼器設(shè)計(jì),提出一種基于球形譯碼算法的低... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略語表
符號對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 面向全連接的下一代通信網(wǎng)絡(luò)
        1.1.2 無線通信中的多址接入技術(shù)
        1.1.3 多用戶通信的信息論基礎(chǔ)
    1.2 本領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 現(xiàn)有的幾種非正交多址技術(shù)介紹
        1.2.2 稀疏編碼多址接入的研究進(jìn)展
        1.2.3 大維接入下的系統(tǒng)性能分析
    1.3 本文的主要工作及內(nèi)容安排
        1.3.1 本文的主要創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.2 內(nèi)容安排
第二章 稀疏編碼多址接入的低復(fù)雜度信號檢測
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)模型
        2.2.1 上行鏈路SCMA的系統(tǒng)模型
        2.2.2 SCMA的因子圖結(jié)構(gòu)
        2.2.3 SCMA譯碼器的迭代譯碼算法
    2.3 基于球形譯碼的低復(fù)雜度SCMA信號檢測
        2.3.1 SCMA碼字的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)
        2.3.2 問題轉(zhuǎn)化:基于樹搜索的SCMA譯碼
        2.3.3 列表球形譯碼算法中搜索路徑的優(yōu)化
    2.4 算法復(fù)雜度分析
    2.5 仿真結(jié)果與討論
    2.6 本章小結(jié)
第三章 免調(diào)度稀疏編碼多址接入的聯(lián)合檢測
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
        3.2.1 免調(diào)度SCMA的系統(tǒng)模型
        3.2.2 信道與數(shù)據(jù)聯(lián)合估計(jì)的SCMA因子圖結(jié)構(gòu)
    3.3 免調(diào)度接入的SCMA聯(lián)合檢測設(shè)計(jì)
        3.3.1 基于導(dǎo)頻信號的SCMA信道估計(jì)與用戶檢測
        3.3.2 基于導(dǎo)頻與數(shù)據(jù)信號的SCMA聯(lián)合檢測器設(shè)計(jì)
        3.3.3 聯(lián)合檢測器的算法復(fù)雜度分析
    3.4 仿真結(jié)果與討論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 MIMO大維隨機(jī)接入的基本性能限分析
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型與主要結(jié)論
        4.2.1 MIMO大維隨機(jī)接入信道模型
        4.2.2 MIMO大維隨機(jī)接入信道的消息長度容量域
        4.2.3 本章的主要結(jié)論
    4.3 MIMO大維隨機(jī)接入信道的用戶檢測性能限
        4.3.1 信息密度的概念與集中不等式
        4.3.2 對定理4.1可達(dá)性的證明
        4.3.3 對定理4.1逆定理的證明
    4.4 MIMO大維接入信道的用戶可達(dá)速率
        4.4.1 對定理4.2可達(dá)性的證明
        4.4.2 對定理4.2逆定理的證明
    4.5 對定理4.4的證明與本章主要結(jié)論的討論
        4.5.1 定理4.4的證明
        4.5.2 對本章主要結(jié)論的討論
        4.5.3 對連續(xù)干擾消除譯碼的討論
    4.6 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與未來工作展望
    5.1 本文的工作總結(jié)
    5.2 未來工作展望
附錄A 引理4.5的證明
附錄B 命題4.6的證明
附錄C 式(4–67)的推導(dǎo)
附錄D 命題4.7的證明
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號：3194113