第四代移动通信系统有关问题的探讨

第四代移动通信系统有关问题的探讨作者：朱永贤学位授予单位：南京邮电大学相似文献(10条)1.学位论文张哲MC-CDMA系统中的同步技术研究2007第四代移动通信(4G)中系统的数据传输速率可以达到10Mbps～20Mbps，最高可以达到100Mbps，可以提供数据、图像、视频等多媒体业务。而带宽一直是通信系统紧缺的资源，为了解决这个问题，OFDM技术和CDMA技术相结合的思路应运而生，其中MC-CDMA技术最受关注。MC-CDMA利用多载波传输高速数据，这样就要求子载波之间要保持良好的正交性，所以同步就显得十分重要。本文首先对MC-CDMA系统理想模型进行了描述，并对引入同步错误后的非理想模型进行了详细分析。在第三章中对基于导频同步算法和基于循环前缀同步算法的典型算法进行详细分析，并比较两者的优缺点。在第四章中分析了一种更接近实用性的系统结构，改进循环前缀结构，并提出同步思路：帧起始位置在时域内利用循环前缀的相关性来实现；符号同步利用扩频码IFFT之后在时域内与接收码流作相关来实现：小数倍频偏的纠正是在时域内利用循环前缀的相关性来实现，这样做可以使时间偏移引起的线性相位偏移得到补偿，有利于整数倍频偏的实现；整数倍频偏的纠正是在频域由FFT之后得到的码流直接与扩频码进行相关运算来实现。整体思路可以概括为：利用循环前缀的相关性来实现帧同步和小数倍频偏，利用CDMA中扩频码的相关性来实现符号同步和整数倍频偏，通过仿真证明改进方案的优越性。最后，通过仿真说明了同步技术和其他技术的结合能更好的提高系统性能。第五章对全文进行了总结。2.学位论文贾蕾OFDM系统自适应信道及比特分配与信道估计问题的研究2005虽然逐渐进入试商用的第三代移动通信系统(3G)能够提供无线Internet业务和多媒体业务，但其仍然存在一些缺点和局限性。因此，提出一个针对多媒体业务的移动通信系统、研究其相关新理论和新技术，已经被提上了议事日程。于是人们开始研究和展望后三代或者第四代移动通信(4G)，将精力集中到如何提高系统资源利用率、增强系统性能以及实现全球统一标准的目标上。作为未来移动通信技术的热点，正交频分复用OFDM技术开始得到人们的广泛关注和深入研究。自适应技术与OFDM的结合，即：OFDM系统的自适应调制技术，是目前一个重要的研究领域，本文正是针对OFDM这一新兴系统中很有应用前景的自适应OFDM技术进行了学习和研究。本文首先介绍了OFDM技术、自适应OFDM的领域背景和基本原理，对现有的自适应OFDM算法进行了分析。然后，针对多用户OFDM系统，将其信道分配问题和比特(功率)分配问题相结合，提出了更优的OFDM多用户组合调制自适应分配算法(MCABA)。算法在系统总的传输速率一定和满足传输质量的基础上，针对各个子载波对于不同用户的实时信道状况，动态地为各个用户进行子载波分配和比特(功率)分配，提出了采用组合调制方式的自适应方案，使系统所需要的发射功率尽可能降低到最小。通过对本文算法进行了理论分析和系统仿真，得到的结果证明：与现有的OFDM自适应算法相比，本文MCABA算法可以在保证一定服务质量的前提下，获得更优的功率、信噪比性能和频率效能。另外，本文还讨论了OFDM系统中的信道估计问题，提出了两种高效信道估计模型，并通过将其应用于所搭建的自适应OFDM系统中，分析了模型的性能以及其估计误差对于系统性能的影响。最后，本文还讨论了过采样数字技术在OFDM系统中的应用。3.学位论文袁飞OFCDM系统的研究2009第四代移动通信的目标是应用先进的技术来提供高速的无线数据传输，并且能够承载高速多媒体业务。br　　码分多址(CDMA)多址方案具有频谱效率较高、抗多径干扰能力强的优点，但多址干扰是其固有的缺陷。正交频分复用(OFDM)可以有效对抗频率选择性衰落，适合高速数据传送，但对载波同步要求很高。多载波CDMA方案综合了两者的优点，系统可满足高速率与大容量的要求。br　　日本的NTTDoCoMo公司提出了基于OFDM和MC-CDMA的正交频分码分复用(OFCDM)方案，该系统使用时域频域联合扩频的二维扩频技术，并采用了可变扩频因子(VSF)方案，根据小区结构和无线信道状况灵活调整扩频因子，从而能够充分发挥OFDM系统和MC-CDMA系统的优点。br　　本文用MATLAB软件仿真了OFCDM系统的基本架构，讨论了OFCDM系统和多载波码分多址(MC-CDMA)系统在高斯白噪声(AWGN)信道以及COST207多径衰落信道下，在不同的调制方式下的比特误码率(BER)性能比较，以及不同扩频因子组合下的系统性能比较。仿真结果显示，OFCDM系统在相同调制方式下，相同信道条件下，BER性能优于MC-CDMA系统。4.期刊论文叶卫明.王燕.周利岗4G中的关键技术--OFDM及其时域同步-信息技术2003,27(2)第四代移动通信(4G)中系统的速度可以达到10M～20Mbps,最高可以达到100Mbps.可以提供数据、图像、视频等多媒体业务.而带宽在移动通信中是非常稀缺的资源,作为4G中的关键技术的OFDM(正交频复分用),把信道分成许多正交子信道,各子信道间保持正交,频谱相互重叠,这样减少了子信道间干扰,提高了频谱利用率.时域同步是OFDM系统中的关键问题,论述了时域同步的两种方法,并简要展望了OFDM的应用前景.5.学位论文谢谦Gbps高速无线通信系统频偏跟踪技术研究2009随着以WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA为代表的3G移动通信全面进入商用部署的完成，多媒体服务与应用将会得到广泛推广，而3G在速率、服务质量、无缝传输等方面的局限性也将日益显露出来，势必需要带宽更宽、速率更高、容量更大的4G无线通信系统，以在移动环境中支持高清晰度视频和图像以及其它宽带多媒体业务与应用。因此各国对4G移动通信系统的研究正如火如荼：在中国，第四代移动通信FuTURE计划已完成验收；东南大学移动通信国家重点实验室在自然科学基金重大项目和前期863重大项目的基础上，利用多尺度信号扩展无线传输理论，设计了工作在3.5GHZ频段，传输带宽不大于100MHz，传输距离不小于50米，传输速率大于1Gbps的高速无线通信系统。本论文研究工作依托于国家863计划Gbps无线传输关键技术与试验系统研究开发项目，主要研究该通信系统中的频偏跟踪算法及其硬件实现，以减少频偏导致的相位旋转对Gbps系统性能的影响，从而提高Gbps系统的可靠性。本文首先介绍了Gbps无线通信系统的物理参数，并结合实际系统介绍了无线信道及其仿真方法。随后深入分析OFDM系统中同步偏差，采样时钟偏差以及载波频率偏差对接收信号的影响，并推导出适用于任意频偏大小的ICI能量计算公式；在分析的过程中本文就连续和离散模型分别进行分析并加以比较，这与其它文献不同：事实上，基于该两种模型下的分析结果是有一定差别的，例如在离散模型下时，采样时钟偏差将会导致ICI和相位旋转，而在连续模型下则仪会导致相位旋转。根据分析结果，载波频率偏差不仅导致的ICI对系统有严重的影响，而且其导致的相位旋转因跟OFDM符号标号成正比，随着时间的积累，即使很小的频偏也将对系统性能产生严重影响。因此不仅需要用同步符号进行频偏估计，还需要在数据OFDM符号中插入导频(Pilot)子载波对频偏进行跟踪并加以校正，这是本文研究的重点之一。最后本文介绍了相干和差分两种频偏跟踪算法：通过分析和仿真其性能，最终选择相干跟踪作为Gbps系统的频偏跟踪算法；并结合Gbps系统的高速性，设计出适用于目前最先进的XilinxVirtex-5FPGA的高速硬件结构，并将其实现，这是本文研究的另一重点。此外本文还对OFDM系统中CP的作用以及OFDM发送信号的频谱进行了深入探讨，并介绍了两种加快带外衰减的方法。6.学位论文禹得水MC-CDMA系统同步研究2009近年来，随着无线通信行业的飞速发展，现有的通信网络已很难满足用户对数据传输速率的要求，因此人们把目光越来越多地投向了第四代移动通信中系统，该系统的数据传输速率可以达到10Mbps～20Mbps，最高可以达到100Mbps，可以提供数据、图像、视频等多媒体业务。而带宽一直是通信系统紧缺的资源，为了解决这个问题，OFDM技术和CDMA技术相结合的思路应运而生，其中MC-CDMA技术最受关注，MC-CDMA结合了OFDM和CDMA技术的优点，具有自适应灵活性、高容量、高频谱利用率、抗干扰的优点。MC-CDMA利用多载波传输高速数据，这样就要求子载波之间要保持良好的正交性，所以同步就显得十分重要。本文首先对OFDM系统、CDMA系统和MC-CDMA(即OFDM-CDMA)系统原理进行了详细的研究和分析和比较。然后对两种模型进行了深入的研究，并对其性能进行了仿真，分析比较了子载波数，循环前缀，保护间隔对系统性能的影响，并提出同步问题，尤其是载波频率偏移对系统的影响，并相应的提出了同步算法，确定ML算法作为本文的主要研究方向。在第四章中，着重介绍ML算法的原理、估计能力、算法复杂度，并提出了在多径信道下算法的改进。由于实现复杂，又进一步提出了对算法的一些改进并进行了仿真分析，实现在不降低对载波频偏估计精度的情况下，对算法简化和改进。7.学位论文逯春蕊数字电视传输系统中LDPC码译码器的研究与FPGA实现2008低密度奇偶校验(Low-densityParity-check，LDPC)码是一种具有逼近Shannon限性能的优秀纠错编码，具有极强的纠错和检错能力；译码复杂度不高，可实现完全的并行操作，利于硬件实现高速译码；而且具有较大的灵活性和较低的差错平地效应。LDPC码是第四代移动通信的关键技术之一，在移动和固定无线通信、卫星通信、数字电视和广播、光纤通信以及磁盘存储等诸多领域得到了广泛的应用。在众多的应用领域中，数字电视是一个广受关注且正处于快速发展阶段的行业，数字电视的发展将对整个电子信息行业的发展有重大意义。LDPC码已经被列为多种数字电视传输系统标准中的信道编码方案，例如我国数字电视地面广播传输系统标准DMB-TH、我国移动多媒体广播行业标准CMMB、欧洲的数字卫星广播系统标准DVB-S2等标准，它们所应用的LDPC码前向纠错编码技术，使系统能够更加可靠地支持更多的无线多媒体业务。本论文根据DMB-TH、CMMB和DVB-S2三种数字电视传输系统标准，对其信道编码中的LDPC码做深入研究，并使用FPGA对其译码器进行实现。首先，总结了LDPC码的译码方法，并对几种典型的译码算法通过仿真做了性能比较与分析；接着研究数字电视传输标准中给出的LDPC码的结构特性，并对其进行译码性能仿真，通过比较和分析得出译码算法中相应参数的选择，供译码器的硬件设计和实现阶段使用；之后根据标准中LDPC码的结构特性以及前面得到的参数最佳值对译码器进行设计，并在FPGA上实现，调试仿真验证其性能；最后，应用VB和MATLAB设计并建立了一种适于LDPC码编译码器的软硬件结合的测试平台，测试并验证LDPC码译码器的性能。8.学位论文栾帅基于OFDM的IDMA系统仿真研究2007多址接入技术是无线通信的关键技术之一，甚至是移动通信更新换代的一个重要标志。其核心内容是如何将有限的通信资源在多个用户之间进行有效的切割与分配，使其共享有限的通信资源而不会相互干扰。随着非对称业务、可变速率业务和服务等级等需求的提出，多址接入技术的重要性变得更高，也引起了人们越来越多的研究兴趣。LiPing等人在码分多址(CDMA)的基础上提出了交织多址(IDMA)接入方式，通过不同的码片级交织图案来区分用户，不但继承了前者的诸多优点，而且系统复杂度低，是一种前景广阔的新的多址接入方式。OFDM即正交频分复用，通过相互正交的多载波传输信息，能够对抗符号间干扰和窄带干扰，提高系统容量，因而成为了研究的热点。OFDM被认为是第四代移动通信的核心技术之一，是能够适应以多媒体业务为中心的无线宽带、高速数据传输需求的理想的调制技术。对于未来移动通信技术的演进，OFD