【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)和機(jī)器類(lèi)型通信(Machine Type Communication,MTC)等新的通信類(lèi)型將在第五代移動(dòng)通信(The Fifth Generation Mobile Communication,5G)時(shí)代中占據(jù)重要的位置。為支持IoT和MTC中大量出現(xiàn)的不定時(shí)短分組傳輸,5G需要設(shè)計(jì)新的空口技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)的需求。通用濾波多載波(Universal Filtered Multi-Carrier,UFMC)技術(shù)利用對(duì)子載波進(jìn)行分組濾波來(lái)獲得比正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)更強(qiáng)的抗子載波間干擾的能力。另外,跟濾波器組多載波(Filter Bank Multi-carrier,FBMC)對(duì)每一個(gè)子載波濾波不同,UFMC是對(duì)每一組子載波進(jìn)行濾波,所以使用的濾波器長(zhǎng)度較短,可以在短幀傳輸中保持較高的傳輸效率。而交織多址(InterleaveDivision Multiple Access,IDMA)技術(shù)利用交織器作為區(qū)分用戶(hù)的關(guān)鍵,可以同時(shí)容納大量用戶(hù)進(jìn)行信息傳輸,其檢測(cè)復(fù)雜度與用戶(hù)數(shù)成線(xiàn)性關(guān)系,所以能夠保證在大量用戶(hù)進(jìn)行信息傳輸時(shí)接收端保持較低的檢測(cè)復(fù)雜度。因此,將UFMC與IDMA技術(shù)進(jìn)行結(jié)合可以很好地滿(mǎn)足5G中特定應(yīng)用場(chǎng)景的需求,本論文的研究也是圍繞UFMC-IDMA系統(tǒng)展開(kāi)。UFMC-IDMA系統(tǒng)的多用戶(hù)檢測(cè)算法是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在UFMC-IDM A系統(tǒng)的多用戶(hù)檢測(cè)算法方面,本文首先對(duì)UFMC-IDM A系統(tǒng)在不受頻偏干擾時(shí)的多用戶(hù)檢測(cè)算法進(jìn)行了研究,并通過(guò)仿真展示了UFMC-IDMA系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。緊接著,本文從多用戶(hù)檢測(cè)算法的角度分析了頻偏對(duì)UFMC-IDMA系統(tǒng)的影響,然后針對(duì)用戶(hù)受相同頻偏和不同頻偏干擾的情況,本文分別提出相應(yīng)的能消除頻偏影響的多用戶(hù)檢測(cè)算法。前者是通過(guò)對(duì)頻偏的預(yù)補(bǔ)償消除影響,而后者則是在多用戶(hù)檢測(cè)過(guò)程中考慮頻偏的影響因素實(shí)現(xiàn)精確估計(jì),從而消除頻偏帶來(lái)的影響。最后,針對(duì)不同頻偏影響時(shí)所采用的多用戶(hù)檢測(cè)算法存在復(fù)雜度較高的問(wèn)題,本文提出了通過(guò)選取少量有效值進(jìn)行噪聲項(xiàng)估計(jì)的近似算法來(lái)降低復(fù)雜度,選取合適數(shù)量的有效值可以使得在降低算法復(fù)雜度的同時(shí)保持系統(tǒng)性能不明顯退化。為進(jìn)一步降低系統(tǒng)復(fù)雜度,本文接著提出并探究了基于用戶(hù)分組的UFMC-IDMA系統(tǒng)。在概述了用戶(hù)分組思想之后,本文提出了分組UFMC-IDMA的系統(tǒng)模型,然后就系統(tǒng)傳輸效率和復(fù)雜度進(jìn)行了討論,并通過(guò)仿真證明分組UFMC-IDMA系統(tǒng)能夠在保證系統(tǒng)效率不變的前提下降低檢測(cè)復(fù)雜度。然后將分組UFMC-IDMA系統(tǒng)擴(kuò)展為多天線(xiàn)接收的情況來(lái)提升系統(tǒng)的分集階數(shù)上限,并針對(duì)多天線(xiàn)接收系統(tǒng)提出了利用外信息合并技術(shù)進(jìn)行多用戶(hù)檢測(cè)的方案,仿真結(jié)果表明多天線(xiàn)接收分組UFMC-IDMA系統(tǒng)在系統(tǒng)性能上具有顯著優(yōu)勢(shì)。此外,為了有效抑制不同分組用戶(hù)使用的相鄰子頻帶之間的干擾,提高系統(tǒng)對(duì)載波頻偏的魯棒性,本文提出了基于主動(dòng)干擾消除(Active Interference Cancellation,AIC)技術(shù)的分組UFMC-IDMA系統(tǒng)組間干擾抑制方案,該方案通過(guò)在每個(gè)子頻帶兩邊設(shè)置干擾消除子載波來(lái)降低對(duì)相鄰用戶(hù)組的干擾,最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了提出方案的有效性。
【圖文】：

智能家居、可穿戴設(shè)備、工業(yè)應(yīng)用以及超高速媒體傳輸?shù)仍趦?nèi)各種廣泛的新的應(yīng)用場(chǎng)景逡逑提供無(wú)線(xiàn)連接［２】。在５Ｇ時(shí)代，除移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之外，物聯(lián)網(wǎng)（ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ，ＩｏＴ）技術(shù)逡逑也將逐漸融入到人們的生活中。圖１．１展示了ＩＭＴ－２０２０邋（５Ｇ）推進(jìn)小組提出的５Ｇ的總體愿逡逑景［３］。逡逑１逡逑

據(jù)通過(guò)串并轉(zhuǎn)換成若干路并行的低速數(shù)據(jù)流，然后將數(shù)據(jù)放置于對(duì)應(yīng)的子載波上進(jìn)行調(diào)逡逑制。調(diào)制過(guò)程只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的ＩＦＦＴ即可，所以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低。調(diào)制完成后的數(shù)據(jù)再經(jīng)逡逑過(guò)并串轉(zhuǎn)換，，插入循環(huán)前綴即為需要發(fā)送的基帶數(shù)據(jù)信號(hào)。圖２．１展示了邋ＯＦＤＭ的調(diào)制過(guò)逡逑程。逡逑Ｘ邐插入邋Ｉ逡逑——＇Ｓ／Ｐ邋？邋ＩＦＦＴ邋ｉ邋Ｐ／Ｓ邋邐？邋？ｐ邋邐＊逡逑圖２．１邋ＯＦＤＭ發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)逡逑ＵＦＭＣ技術(shù)同樣作為一種多載波調(diào)制技術(shù)，是根據(jù)ＯＦＤＭ技術(shù)改進(jìn)而來(lái)的［１４〗。其發(fā)射逡逑１１逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 TAO Yunzheng;LIU Long;LIU Shang;ZHANG Zhi;;A Survey: Several Technologies of Non-Orthogonal Transmission for 5G[J];中國(guó)通信;2015年10期

2 尤肖虎;潘志文;高西奇;曹淑敏;鄔賀銓;;5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J];中國(guó)科學(xué):信息科學(xué);2014年05期

本文編號(hào)：2556300