基于广义正交序列的ds-cdma系统及其性能分析

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1、西南交通大学博士学位论文基于广义正交序列的DS-CDMA系统及其性能分析姓名：郝莉申请学位级别：博士专业：交通信息工程及控制指导教师：范平志20030601西南交通大学博士研究生学位论文第VI页摘要在码分多址(CDMA)系统中，扩频序列自相关和互相关特性的好坏在很大程度上决定了系统自干扰(SI)、多址接入干扰(MAD和邻区干扰(ACI)的大小，从而直接影响着系统性能优劣和容量大小。本文研究了零相关区(ZCZ)或广义正交(GO)序列在直接序列码分多址(DS—CDMA)系统中的应用并给出了系统性能分析结果，包

2、括HadamardWalsh(WH)序列集、广义正交序列集与松散同步(LS)序列集相关特性分析，采用广义正交序列的单小区与多小区同步CDMA(S．CDMA)系统模型与性能分析，以及广义正交序列在准同步CDMA(QS．CDMA)系统中的应用等问题。本文首先给出了系统性能分析中常用的扩频序列集相关性定义，包括在特定位移处的互相关特性、周期(互)相关均方特性、非周期(互)相关均方特性等；通过对WH序列集、GO序列集和LS序列集构造方法的分析，得到了其相关特性的分析结果。基于这些结果，探讨了如何从WH序列集和广义

3、正交区Z-1的GO序列集中，分别按照周期互相关均方特性最优和非周期相关均方特性最优的准则选择性能较好的序列子集；同时讨论了将广义正交序列截短来获得准正交(QO)序列集和广义准正交序列集(GQO)的方法，并给出了这一类序列相关特性的数值计算结果。然后，本文探讨了广义正交序列在单小区S—CDMA系统中的应用。在加性自高斯噪声(AwGN)信道条件下，以序列集周期相关均方特性理论界为基础，对序列个数大于系统扩频因子的S-CDMA系统干扰组成进行了分析，并基于截短WH序列提出了两种高容量低干扰S-CDMA系统模型，

4、给出了分析和仿真结果。此外，本文还对多径传输条件下采用GO序列扩频的单小区S-CDMA系统性能进行了理论分析，给出了瑞利、莱斯衰落信道条件下SIR表达式以及误码性能数值计算和仿真结果。接着，本文提出了一种两级扩频方案并探讨了广义正交序列在多小区CDMA蜂窝系统下行链路中的应用。论文分别给出了基于LS序列和两级扩频多小区S-CDMA系统模型。数值计算及仿真结果表明，由于本小区多径干扰受到抑制，系统性能显著提高。最后，本文研究了广义正交序列在AWGN信道条件下QS．CDMA系统中的应用。作者将GO序列用于高阶

5、调制QS．CDMA系统，获得了采用MPSK调第VII页西南交通大学博士研究生学位论文制和M-QAM调制时系统最大允许时延限制条件以及SIR表达式。同时，将截短的GO序列、LS序列用于QS·CDMA系统以适当提高系统容量。本文还提出T--种基于两级扩频方案QS-CDMA系统模型。理论分析与仿真结果均表明，与现有系统相比，文中提出的QS—CDMA系统能够提供更好的误码性能和更高的系统容量。关键词：移动通信；扩频序列；广义正交序列：同步CDMA：准同步CDMA西南交通大学博士研究生学位论文第VIII页Abstt

6、actInCode．DivisionMultiple-Access(CDMA)systems，theauto-andcross—correlationpropertiesofthespreadingsequencesemployedplayanimportantroleontheleveloftheself-interference【SI)，multipleaccessinterference(MADandadjacentcellinterference(ACI)，andthereforedirectly

7、influencetheperformanceandcapacityofthesystems．Inthisthesis，thezerocorrelationzone(zcz)orgeneralizedorthogonal(GO)sequencesareappliedtodirect-sequenceCDMA(DS-CDMA)systems，andthecorrespondingsystemperformanceareanalysed．Topicsonthecorrelationpropertyanalys

8、isofHadamardWalsh(wrt)sequences，GOsequences，andLooselySynchronous(LS)sequencesareperformed，andthesystemmodelandperformanceevaluationofsingle-cellandmulti．ceilsynchronousCDMA(S·CDMA)systemsemployingGOsequences，andthe