5G新型調(diào)制和多址系統(tǒng)的頻偏抑制技術研究.pdf

1、以正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技術為代表的多載波通信技術，因其抗干擾能力和高頻譜效率，成為未來移動通信中不可或缺的物理層傳輸技術。第五代移動通信系統(tǒng)致力于更高的頻譜利用效率、傳輸速率和通信容量，以滿足海量用戶和設備接入的應用場景，為此，需要研究基于OFDM的新型多址和傳輸技術。本文將OFDM與空間調(diào)制(Spatial Modulation, SM)、網(wǎng)格

2、映射交分多址（Interleaver-Grid Multiple Access, IGMA）以及重疊碼調(diào)制-空間調(diào)制（Superposition Coded Modulation Aided Spatial Modulation, SCM-SM）相結合，研究了第五代移動通信系統(tǒng)(the5th Generation communication system,5G）新型調(diào)制與多址系統(tǒng)下SM-OFDM、IGMA-OFDM和SCM-SM-OFD

3、M的傳輸方案。
　　因為采用了OFDM技術，上述新型調(diào)制和多址方案對頻偏非常敏感，且在多用戶或者多天線的情況下，其頻偏不能采用簡單的單用戶檢測方式進行補償。因此，新技術的多頻偏抑制仍是亟待解決的問題。本論文就 SM-OFDM系統(tǒng)、IGMA-OFDM系統(tǒng)和SCM-SM-OFDM系統(tǒng)的頻偏抑制進行了研究，主要的工作和創(chuàng)新點如下：
　　相比于 SM系統(tǒng)中傳統(tǒng)的干擾抵消算法，提出了將基于頻偏矩陣的干擾抵消算法，提高了信號檢測的準確性

4、，降低了在迭代過程中差錯傳播的程度，提高了系統(tǒng)性能。其次考慮到空間調(diào)制系統(tǒng)作為多載波系統(tǒng)的高峰均比(Peak to Average Power Ratio, PAPR)影響，將限幅干擾和頻偏因素綜合考慮，推導了基于該限幅噪聲和頻偏的干擾抵消的公式，提出了限幅噪聲與頻偏干擾聯(lián)合抵消算法。
　　針對利用交織圖案和網(wǎng)格映射區(qū)分用戶的IGMA系統(tǒng)，首先是分析了 IGMA系統(tǒng)發(fā)射端與接收端的結構，仿真驗證了該系統(tǒng)的用戶負載率性能優(yōu)于IDMA

5、系統(tǒng)，然后在IGMA系統(tǒng)上考慮了頻偏的影響，提出了兩種用于抑制頻偏干擾的算法法。第一種算法是在檢測用戶數(shù)據(jù)的時候，首先對信號進行相應的頻偏補償，降低頻偏對信號的干擾，然后再進行逐符號迭代檢測；第二種算法是將頻偏矩陣看做是信道信息的一部分直接進行逐符號迭代檢測。
　　針對高傳輸速率的SCM-SM系統(tǒng)，考慮到頻偏的影響，提出了適用于SCM-SM系統(tǒng)的兩種抑制頻偏的算法，其中第一種是基于頻偏補償?shù)姆椒?，其基本原理是首先進行一次總體補償，