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多载波调制和MC-CDMA的干扰消除研究

彭章友  
【摘要】: 多载波调制技术由于具有较高的频谱效率,且可以有效地对抗多径传输,已成为高速数据传输的关键技术。其研究主要集中在正交频分复用技术(OFDM)、小波多载波调制技术(WT-OFDM)及多载波调制技术与CDMA技术的结合(MC-CDMA)。然而对于多载波调制系统,信道多普勒频移、收发载波频偏、振荡器相位噪声等时变因素的影响,子载波间正交性都会遭到破坏,产生子载波间干扰(ICI),这将大大降低系统性能。在移动环境下,ICI的产生主要由多普勒频移引起,同时,与CDMA结合后,CDMA系统本身的多址干扰(MAI)也是影响系统性能的关键因素。所以本文从多载波调制系统干扰产生模型入手,研究多载波调制系统和MC-CDMA的ICI、MAI干扰消除关键技术。 本文首先介绍了多径信道传输的基本概念。利用射线追踪技术,建立了矩形多径信道射线距离、入射角度模型,利用模型可以计算多径损耗、延时、多普勒频移和经数,为多径信道的研究提供参考。 在多径信道下,建立了多普勒频移产生OFDM系统ICI的模型,根据模型分析了信号功率、干扰功率和信干比与多普勒频移的关系,提出一种OFDM系统多普勒频移单频率补偿的ICI消除算法,并给出算法性能。 在MC- CDMA系统中,分析了基于协同的MC-DS-CDMA系统模型,针对模型提出了一种联合MMSE多用户检测器,通过理论推导和计算机仿真分析,表明在平坦瑞利衰落信道下,本文提出的联合MMSE多用户检测的能有效的抑制MAI,降低误码率,提高系统容量。 对于小波多载波调制系统,论文主要研究基于多相分解的M带小波多载波调制系统,分析了由于多普勒频移产生ICI的数学模型,通过分析,结合M带小波多载波调制系统完全重构条件,提出了减少ICI的M带滤波器设计条件和消除方法,建立了滤波器设计条件的冲激响应模型,建立了迭代消除算法,通过仿真表明所提出的ICI抑制和消除方法能有效提高系统的误码性能。 论文最后讨论了OFDM系统对人为干扰的分析方法,采用循环谱特性分析OFDM的几种人为干扰的谱模型,结合模型提出采用循环频率的干扰识别方法。


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