多載波交織多址無線通信關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本論文對多載波交織多址系統(tǒng)，即正交頻分復(fù)用交織多址(OFDM-IDMA,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing-InterleaveDivisionMultipleAccess)系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。
　　首先，對OFDM-IDMA系統(tǒng)的相關(guān)概念和收發(fā)機(jī)的基本原理進(jìn)行了介紹。在對現(xiàn)有接收機(jī)原理分析的基礎(chǔ)上，研究了有載波頻偏(CFO，CarrierFrequencyOffset)時的信號

2、檢測方案，提出了一種能夠完全消除CFO的接收機(jī)算法，并分析了該算法的計算量。由于抑制CFO的需要，該算法的計算量遠(yuǎn)高于無CFO時傳統(tǒng)接收算法的計算量。在分析軟信息影響因素的基礎(chǔ)上，提出了一種降低復(fù)雜度的改進(jìn)方案，該方案在幾乎不犧牲性能的情況下顯著地降低了計算量。
　　進(jìn)一步，考慮了CFO在接收端未知且信道狀態(tài)信息(CSI，ChannelStateInformation)也未知情況下的接收算法，提出了一種信道和CFO聯(lián)合估計和跟蹤的

3、接收機(jī)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)接收機(jī)的基礎(chǔ)上嵌入了更新信道和CFO的模塊，并使用估計出的數(shù)據(jù)來輔助信道和CFO估計，形成一種新的迭代檢測結(jié)構(gòu)，它是現(xiàn)有迭代結(jié)構(gòu)的一個自然推廣。在每次迭代中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測時，提出了基本信號檢測方案。該方案考慮到了信道和CFO估計誤差對數(shù)據(jù)檢測的影響，同時不需要知道信道和CFO估計誤差的分布情況，簡化了接收機(jī)的復(fù)雜度。仿真結(jié)果表明，該接收機(jī)經(jīng)過多次迭代可以收斂到接近信道和CFO信息精確已知情況下的性能。
　

4、　然后，針對OFDM-IDMA在用戶數(shù)目較多時需要迭代次數(shù)較大從而造成接收復(fù)雜度較高的情況，提出了用戶分組技術(shù)。在分組OFDM-IDMA(G-OFDM-IDMA，GroupedOFDM-IDMA)中，將用戶和子載波分為若干個組，每個組的用戶僅在同一個組的子載波上傳輸，從而降低了子載波的平均負(fù)載，也就降低了接收端的計算量。為保證分組過程中不犧牲帶寬效率和誤碼率性能，分析了數(shù)據(jù)速率和誤碼率的影響因素，在此基礎(chǔ)上將用戶分組問題轉(zhuǎn)化為整數(shù)規(guī)劃問

5、題，然后提出了一種低復(fù)雜度的次優(yōu)解決方案。仿真結(jié)果表明通過用戶分組可以在不犧牲其它性能的前提下顯著地降低接收端的解碼復(fù)雜度。
　　最后，針對目前研究熱點之一的可見光無線通信技術(shù)(VLC，VisibleLightCommunications)，研究了將OFDM-IDMA用于VLC的可行性，提出了非對稱限幅光OFDM-IDMA(ACO-OFDM-IDMA，AsymmetricallyClippedOptical-OFDM-IDMA)系

6、統(tǒng)，并與典型的多載波多址方式非對稱限幅光正交頻分復(fù)用多址(ACO-OFDMA,AsymmetricallyClippedOptical-OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess)進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，ACO-OFDM-IDMA有更高的功率效率。進(jìn)一步，針對非對稱限幅系統(tǒng)中僅利用了奇數(shù)子載波，而將偶數(shù)子載波上的信號視為噪聲，從而造成接收功率利用不充分的問題，在分析偶數(shù)子載波信號結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了