多载波CDMA系统的研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕士论文摘要随着第三代移动通信(3G)标准的制定和逐渐商用，4G的研究已经在全球蓬勃开展。OFDM和CDMA的结合已经成为4G的有力侯选技术。OFDM是多载波调制的一种，因频谱利用率高，使用IFFT/FFT实现而应用广泛。缺点是频谱主瓣能量不集中，旁瓣能量高，且衰减缓慢。小波理论和滤波器组理论在近20年迅速发展，广泛应用于控制、通信和信号处理等领域。小波包函数具有时域紧支撑、频域局域化，相同子空间的小波包函数平移正交、不同子空间的小波包函数互相正交等优良性质。从而启发我们使用小波包函数来进行多载波调制，代替传统OFDM中的正、余弦函数

2、。我们将其与码分多址结合的技术称为WPT-CDMAoM带滤波器组的对偶形式一复用转换器通过抽取、频谱搬移和插值技术完成TDM-FDM-TDM的转换，可视为多载波调制的通用模型.余弦调制滤波器组(CMFB)由于使用对一个原型滤波器进行调制，大大简化了M带滤波器组的设计.我们将CMFB与CDMA结合的技术称为CMFB-CDMAo全文分为三部分，在第一部分，我们首先回顾了多载波调制和OFDM的基本理论，然后从滤波器组的角度说明了OFDM是滤波器组的特例，并在高斯信道和多径信道下对MC-DS-CDMA系统性能进行了模拟仿真.在WPT-CDMA部分，我们通过一个

3、定理揭示了2带完全重构滤波器组和2带完全重构复用转换器的关系，并使用其迭代结构实现了多载波调制，给出其快速算法。然后建立了WPT-CDMA系统，并对性能进行了仿真。在第三部分，我们使用多相位分解工具分析了M带滤波器组和M带复用转换器的完全重构条件和二者关系，给出构造M带完全重构复用转换器的方法。然后研究原型滤波器的设计方法，并建立了CMFB-CDMA系统，对性能进行了模拟仿真。最后，我们研究了通过IDCT(第四类)和DCT来快速实现CMFB的原理，并给出对应的复用转换器的快速算法。仿真结果表明，我们构造的WPT-CDMA系统复杂度高于MC-DS-CDM

4、A，但性能优于MC-DS-CDMA，且更适合多种业务的需要。CMFB-CDMA性能好于上面两个系统，复杂度略高于MC-DS-CDMA.关健词多载波码分多址:正交频分复用;小波包;余弦调制滤波器组;复用转换器哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththeconstitutingstandardofThirdGenerationWirelessSystems(3G)andthecommercializationofitgradually,thetechnologyof4Ghasalreadybeendevelopedvigorouslyint

5、hewholeworld.Thecombinationoforthogonalfrequencydivisionmultiplexingandcodedivisionmultipleaccesshavealreadybecomepowerfulcandidatetechnologyof4G.OrthogonalfrequencydivisionmultiplexingisonekindofMCM(Multicarriermodulated),whosedisadvantageisenergyofmainlobeuncentralizedbutthato

6、fsidelobehighandatenuationslowly.Waveletpackettheoryandfilterbankstheoryusedextensivelyinseveralfieldssuchascontrol,communicationandsignalprocessinghavedevelopedrapidlyinthelasttwodecades.Waveletpacketfunctionhassomanyexcellentcharacteristicsthatitenlightensusonthesubject,whichd

7、oMCMwithwaveletpacketfunctionreplacedcosinefunctionintraditionalOFDM.WecallitcombiningwithCDMAtechnologyWPTCDMA.Transmultiplexer,asdualformofM-bandfilterbanks,accomplishtheconversionofTDM-FDM-TDMwiththetechnologyofdecimation,movingfrequencyspectrumandinterpolation.Furthermore,it

8、canberegardaspopularmodelofMCM.Cosinemodulatedf