本文關鍵詞：波分多址超寬帶脈沖波形設計和多用戶檢測技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超寬帶無線通信系統(tǒng)因其抗干擾能力強、隱蔽性好、傳輸速率高、設備簡單、功耗低等一系列優(yōu)點,成為了國內(nèi)外學者的研究熱點。研究較多的是的TH-UWB和DS-UWB,二者均類似于傳統(tǒng)通信系統(tǒng)的碼分多址接入。而波分多址接入(Waveform Division Multiple Access,WDMA)作為一種新提出的多址接入方式,具有其獨特的優(yōu)勢。例如,實際的通信速率高、同步捕獲容易、收發(fā)設備簡單等等。本文主要研究WDMA-UWB系統(tǒng)三方面的內(nèi)容:WDMA-UWB的系統(tǒng)模型;WDMA-UWB發(fā)射端的正交脈沖波形設計;WDMA-UWB接收端的多用戶檢測技術。首先,本文將WDMA-UWB系統(tǒng)模型分為發(fā)射機、通信信道和接收機三個部分,分別對其進行研究,并給出了相應模型的信號表達式,推導出了WDMA-UWB系統(tǒng)的理論誤碼率公式,為后續(xù)工作打下了基礎。其次,WDMA-UWB的關鍵問題在于正交波形的設計。在分析了常用波形設計方法的基礎上,采用Gegenbauer正交多項式設計正交脈沖波形,理論分析和仿真結果表明,階數(shù)差越大的Gegenbauer脈沖波形互相關性能越好,但是階數(shù)的增加會導致波形的復雜。針對這一問題,本文提出了基于遺傳算法的組合脈沖波形設計方法,該方法用遺傳算法求解組合波形系數(shù),實驗結果表明,用前20階Gegenbauer脈沖可以構造出30個互相關性能良好的波形。最后,遺傳算法設計出的組合波形無法完全抑制多址干擾,還需要在接收端加入多用戶檢測技術。本文提出了基于檢測重構和相似度比較的多址干擾抑制方法,該算法主要適用于波形之間互相關較小且用戶數(shù)較少的情況,其檢測性能好,計算復雜度低。針對用戶較多的WDMA-UWB系統(tǒng),本文提出了基于改進的混合人工魚群多用戶檢測算法。該算法將模擬退火算法與人工魚群算法相結合,并引入了反饋行為和吞食行為,目的是提高算法的局部搜索能力、收斂速度、檢測精度并降低計算復雜度。仿真結果表明,該算法在30個用戶時仍能具有逼近最優(yōu)多用戶算法的誤碼率性能。
【關鍵詞】：波分多址超寬帶 正交多項式 正交波形設計 多用戶檢測技術
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-15
• 1.2.1 WDMA-UWB通信系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 超寬帶波形設計研究現(xiàn)狀及分析10-12
• 1.2.3 超寬帶多用戶檢測技術研究現(xiàn)狀及分析12-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及結構安排15-16
• 第2章 WDMA-UWB通信系統(tǒng)模型16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 超寬帶通信的基本概念16-18
• 2.2.1 超寬帶的定義16-17
• 2.2.2 超寬帶技術的特點17-18
• 2.3 WDMA-UWB系統(tǒng)模型18-24
• 2.3.1 發(fā)射機模型19
• 2.3.2 信道模型19-21
• 2.3.3 接收機模型21-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第3章 基于正交多項式的脈沖波形設計25-50
• 3.1 引言25
• 3.2 正交多項式的基本概念25-29
• 3.2.1 正交多項式的定義及性質25-28
• 3.2.2 Hermite多項式和Gegenbauer多項式28-29
• 3.3 正交多項式構造脈沖波形29-37
• 3.3.1 Hermite正交多項式構造脈沖波形29-31
• 3.3.2 Gegenbauer正交多項式構造脈沖波形31-34
• 3.3.3 仿真結果與分析34-37
• 3.4 基于遺傳算法的組合波形設計37-48
• 3.4.1 組合波形設計原理37-39
• 3.4.2 遺傳算法設計組合波形的基本原理39-44
• 3.4.3 仿真結果與分析44-48
• 3.5 本章小結48-50
• 第4章 WDMA-UWB系統(tǒng)的多用戶檢測技術50-72
• 4.1 引言50
• 4.2 經(jīng)典多用戶檢測算法50-52
• 4.3 基于檢測重構和相似度比較的多址干擾抑制方法52-61
• 4.3.1 算法原理52-56
• 4.3.2 算法的應用條件以及系統(tǒng)框圖56-57
• 4.3.3 仿真結果與分析57-61
• 4.4 基于改進的混合人工魚群算法的多址干擾抑制方法61-71
• 4.4.1 人工魚群算法概述61-63
• 4.4.2 混合人工魚群算法的多用戶檢測原理63-67
• 4.4.3 仿真結果與分析67-71
• 4.5 本章小結71-72
• 結論72-74
• 參考文獻74-79
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果79-81
• 致謝81

  本文關鍵詞：波分多址超寬帶脈沖波形設計和多用戶檢測技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：484724