5G新型調(diào)制和多址系統(tǒng)的頻偏抑制技術(shù)研究.pdf

1、以正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技術(shù)為代表的多載波通信技術(shù)，因其抗干擾能力和高頻譜效率，成為未來(lái)移動(dòng)通信中不可或缺的物理層傳輸技術(shù)。第五代移動(dòng)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(shè)備接入的應(yīng)用場(chǎng)景，為此，需要研究基于OFDM的新型多址和傳輸技術(shù)。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(jié)合，研究了第五代移動(dòng)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?yàn)椴捎昧薕FDM技術(shù)，上述新型調(diào)制和多址方案對(duì)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(jiǎn)單的單用戶檢測(cè)方式進(jìn)行補(bǔ)償。因此，新技術(shù)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(jìn)行了研究，主要的工作和創(chuàng)新點(diǎn)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(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確性

4、，降低了在迭代過(guò)程中差錯(cuò)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(dǎo)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(duì)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(jié)構(gòu)，仿真驗(yàn)證了該系統(tǒng)的用戶負(fù)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(cè)用戶數(shù)據(jù)的時(shí)候，首先對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的頻偏補(bǔ)償，降低頻偏對(duì)信號(hào)的干擾，然后再進(jìn)行逐符號(hào)迭代檢測(cè)；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(jìn)行逐符號(hào)迭代檢測(cè)。
　　針對(duì)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(bǔ)償?shù)姆椒ǎ浠驹硎鞘紫冗M(jìn)行一次總體補(bǔ)償，