关于mc-cdma的关键技术研究

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1、南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论r=agN（1-5）0恢复了用户传送的信息，其中N体现了分集接收效果。这里N就是通常所说的扩频增益，它是理解扩频原理的重要概念之一。系统的扩频增益是指在码分多址系统中由扩频和解扩过程的特性导致的增益或者说对信噪比的提高。系统的扩频增益等于使用扩频后的带宽与原始数据带宽比，也等于扩频后的数据与原始数据的比特率之比。因此，扩频增益可写为BWRFN=（1-6）BWinf式中BW是扩频后的数据带宽，BW是指传输的原始数据带宽。RFinfCDMA信号在发射前用PN码对数

2、据进行调制，接收到的信号包括所需信号，加上背景噪声，以及从其他CDMA用户或无线电源产生的干扰信号。接收到的信号与原始扩频码相乘后，所有其它与PN码无关联的信号都会扩展得更宽，在滤除扩频干扰和噪声信号后便得到了有用信号。扩频通信系统的原理都使用扩频序列来扩展用户的原始信号。在接收端，为了恢复原始信号，使用与发送端相同的同步扩频序列与收到的信号进行相关运算。由于扩频序列具有类噪声特性，从而使得其不容易破解。我们可以利用扩频码的自相关特性将一个特定用户的多径信号组合在一起。反之，不同用户的扩频码具有较低

3、的互相关性，可以利用这一点来分离每个用户的传输信号。1.3OFDM技术简介正交频分复用技术（OFDM）[4]是一种特殊的多载波调制方式，是4G的核心技术，它最大的优点是能够抵抗频率选择性衰落，同时能有效提高频谱利用率。OFDM技术的基本思想就是将高速串行的数据码流转变为N路（N通常取偶数）并行的低速数据码流，然后线性调制到等频率间隔的N个相互正交的子载波上，由于子载波间相互正交，因此可以利用FFT完成OFDM调制，能大大降低系统的复杂度。在基带产生的时域信号上加入一个循环前缀，而该循环前缀的长度大于

4、最大时延，在接收端再把循环前缀去除，这样可以减少和消除码间干扰ISI的影响，再加上适当的编码和交织技术，可以有效提高系统抗频率选择性衰落能力。OFDM信号调制是将经过星座映射后的数据符号调制到若干相互正交的子载波上。在调制之前需要将串行的数据符号变成并行的，调制后再叠成变成串行的。数据符号集为相移键控（PSK）符号或正交幅度调制（QAM）符号组成的集合，表示为X（i=0，1，2，…，N-1）。i3南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论N个正交的子载波频率为f+iT/（i=0，1，2，...，N-1

5、），相邻的频率间隔为1/T，其中Tc为一个OFDM符号的宽度。令rect()1,

6、

7、t=t≤T/2，此时起始时间t的OFDM的符号复等效s基带信号可以表示为[18]N−1Tixt()=∑Xrecttti(−s−2)exp[j2π(tt−s)]ts≤≤+ttsTi=0T（1-7）xt()=0tT+tssOFDM的子载波之间的正交性体现在：1T⎧1k=iexp(j2πft)exp(j2i−πftt)d=⎨（1-8）∫kiT0⎩0k≠i因此，对第k个子载波进行解调可以在长度T内进行积分，即∧1t

8、T+kN−1isXk=T∫texp[j2−πT(tt−s)]i∑Xiexp[j2πT(tt−s)]dtsi=0N−11tTs+ik−=∑Xi∫exp[j2π(tt−s)]dt=Xk（1-9）TtsTt=0式中可以看出对第k个子载波进行解调可以正确恢复出期望信号X，对于其它子载波来说，k在积分周期内值为零。1.4本文研究的内容本文主要围绕4个方面展开研究：1．研究了MC-CDMA的子载波分配方式，以文献[9]中的交织分配方法为基础结合连续分配方式提出了一种新的子载波分配方式，并且给出了原理图和实现模型

9、，采用数学推导从理论上证明了新分配方式下的MAI均小于连续分配和交织分配方式，通过仿真对比证明了新方法的优良特性。2．用数学推导说明了检测合并技术对于消除多用户干扰(MAI)的重要性和必要性，利用Matlab对不同条件下的等增益合并（EGC）、最大比合并（MRC）、正交性恢复合并（ORC）和最小均方误差合并（MMSEC）四种合并方式作了对比仿真，从结果中得到了许多重要结论。3．研究了目前采用的几种自适应资源分配算法，并以文献[40]中的RCG算法为基础，提出了一种综合考虑用户优先级和多用户干扰的自适

10、应资源分配方法，之后给出了算法实现的步骤和流程图，仿真结果说明了新算法复杂度较其他算法有所增加，但新算法在系统总容量和抗多用户干扰上表现优异。4南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论1.5本文的组织结构第一章，首先介绍了MC-CDMA的研究背景，然后简单介绍了CDMA和OFDM技术，最后提出了本文研究内容和论文组织结构。第二章，首先概述移动无线信道的主要特点，接着对多径的概念、多径衰落的成因以及特征参数作了详细阐述。最后为多径衰落信道建立了相应的数学模型，并采用Ma