通信信号处理文献阅读报告演讲_工学_高等教育_教育专区 31页

多载波CDMA概述及性能分析\n研究背景及意义MC-CDMA系统模型MC-CDMA性能分析文献学习总结13452MC-CDMA基本原理2\n研究背景及意义1、无线通信系统的设计目的是？3\n研究背景及意义2、目前存在哪些允许多个用户分享紧张的无线资源频谱的方式呢？4\n研究背景及意义3、为什么要发展MC-CDMA技术呢？5\n研究背景及意义MC-CDMA融合了OFDM技术和CDMA技术，使得MC-CDMA具备OFDM和CDMA的优点，即具有频谱利用率高、通信容量大和抗频率选择性衰落强等。MC-CDMA系统采用了CDMA中的扩频技术，扩频码的性能直接决定了MC-CDMA系统的性能。由于采用多载波传输体制，则相比单载波来说，MC-CDMA对系统的定时同步和载波同步要求也更为严格，而MC-CDMA对频偏很敏感，使得同步的好坏直接决定了MC-CDMA的系统性能。6\n研究背景及意义MC-CDMA系统模型MC-CDMA性能分析文献学习总结13452MC-CDMA基本原理7\n研究背景及意义多载波码分多址(MC-CDMA)是OFDM与CDMA两种无线接入技术的融合，也是第三代移动通信系统中使用的一种新技术。OFDM？CDMA？8\n研究背景及意义OFDM系统是一种特殊的多载波传输技术，其特点是各子载波相互正交，扩频调制后的频谱可相互重叠，不但减少了子载波间的相互干扰，还大大提高了频谱利用率，OFDM的主要技术特点如下：(1)可有效对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输；(2)通过各子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力；(3)各子信道的正交调制和解调可通过离散傅利叶反变换IDFT和离散傅利叶变换DFT实现；(4)OFDM较易与其它多种接入方式结合，构成MC-CDMA和OFDM-TDMA等。9\n研究背景及意义高速信息数据流通过串并变换，分配到速率相对较低的若干子信道中传输，每个子信道中的符号周期相对增加，这样可减少因无线信道多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的码间干扰。图1.1OFDM的发射端模型10图1.2OFDM符号的循环前缀\n研究背景及意义OFDM技术是如何接收的呢？图2OFDM接收端模型11\n研究背景及意义码分多址（CDMA）是一种扩频技术。在该系统中，窄带信息(一般指数字化的语音数据在伪随机序列（PNsequence）的作用下使其带宽成倍增加。CDMA系统中的所有用户使用相同的频带连续传输数据。发射信号通过接收信号和发射机使用的伪随机噪声码的相关得以恢复。图3CDMA传输系统示意图12\nMC-CDMA基本原理CDMA技术作为一种扩频技术，码元的周期大大缩短。高速率数据传输时，会受到码间干扰的影响。虽然可以使用RAKE接收技术来解决多径效应等问题，但面对Mbps级移动通信系统，仍无法使CDMA性能得到大幅度的提高。MC-CDMA、MC-DS-CDMA、MT-CDMA；在MC-CDMA系统中，符号被多个子载波调制，在抗深度频率选择性衰落方面具有很强的鲁棒性。13\nMC-CDMA基本原理图5MC-CDMA发送框图14\nMC-CDMA基本原理图6MulticarrierCDMAtransmitter15\nMC-CDMA基本原理图7MulticarrierCDMAtransmitter16\nMC-CDMA基本原理图8MC-CDMAtransmitter/receiver17\n研究背景及意义MC-CDMA系统模型MC-CDMA性能分析文献学习总结13452MC-CDMA基本原理18\nMC-CDMA系统模型MC-CDMA发射机模型:第k个用户在一个符号周期内发送的信号可以表示为：式中bk为第k个用户的信息位,ck(t)为用户k的扩频序列，在MC-CDMA系统中ck(t)如下式中N为子载波数；为用户k的扩频序列中的第i个码片；为第i个子载波的频率，g(t)为单位方波信号。19\nMC-CDMA系统模型为了在接收端不会引入多用户干扰，因此在MC-CDMA中一般使用正交序列作为扩频序列。如果使用正交序列作为扩频序列，则不同用户k和m的扩频序列之间应满足：假设MC-CDMA系统中激活的用户数为K，则整个发射信号为：20\nMC-CDMA系统模型MC-CDMA的信道模型：假设每个子载波上的衰落为独立同分布的慢衰落，且每个子载波所占带宽非常窄，则第i个子载波上对应用户k的传输函数为：式中和分别为用户k的信道增益系数和相位失真。当为不同随机分布时，。其均值和均方值也各不相同瑞利分布(Rayleigh)莱斯分布(Rician)Nakagami-m分布21\nMC-CDMA系统模型MC-CDMA接收机模型：经过多径衰落信道传送之后，整个带宽的频率选择性就被窄带载波解决了。也就是N个窄带载波中的每一个都经历唯一的平坦衰落。MC-CDMA中的接收信号相应为：式中，K为激活的用户数；(t)单边功率谱密度为的加性高斯白噪声。22\nMC-CDMA系统模型图9MC-CDMA接收机模型23\nMC-CDMA系统模型接收机输出用户0的第l个数据符号的判决变量(假设理想相位同步)为式中:d0i为第i个子载波上的信道均衡系数,为估计的相位偏差,为AWGN项，用下式表示为：24\nMC-CDMA系统模型在MC-CDMA系统中采用MMSEC算法，得到的最终判决变量为:经过硬判决,得到最终判决为25\n研究背景及意义MC-CDMA系统模型MC-CDMA性能分析文献学习总结13452MC-CDMA基本原理26\nMC-CDMA性能分析从仿真曲线中可以看出,随着子载波数的增加，系统性能也会得到提高图10子载波数对MC-CDMA系统性能的影响27\nMC-CDMA性能分析结论：激活用户数的增加，将使系统性能降低。图11激活用户数对系统性能的影响28\n研究背景及意义MC-CDMA系统模型MC-CDMA性能分析文献学习总结13452MC-CDMA基本原理29\n文献学习总结首先，对多载波CDMA系统做了综述，分别介绍了OFDM和CDMA的原理；接着给出了MC-CDMA的发射模型、信道模型和接收模型；最后分别针对子载波数和激活用户数对MC-CDMA系统性能的影响给出了Matlab仿真结果，从仿真中可以看出，系统的性能随着子载波数的增加而得到提高，但是激活用户数的增加，将使系统性能降低。专业知识的学习仍需加深，仿真能力有待提高。30\n谢谢！