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TD-SCDMA与TS-NMT性能比较的仿真研究

作　者: 李晓宇
导　师: 梁德群
学　校: 大连海事大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: TD-SCDMA 正交频分复用 时移非正交多重调制
分类号: TN929.533
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 42次
引　用: 2次
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内容摘要


移动通信是目前通信技术中发展最快的领域之一,对人类的生活和社会的发展产生了重大的影响。其中,码分多址(CDMA)技术与正交频分复用(OFDM)技术作为目前两项热门技术而备受关注。研究表明,相对于CDMA技术,OFDM技术具有更高的频带利用率。但是限于正交性的限制,OFDM对于多普勒频移表现的更为敏感。梁德群教授提出的时移非正交多重调制技术(TS-NMT)因其特有的子波结构,而突破了OFDM正交性的限制。相对于OFDM有更高的频带利用率,并且降低了对多普勒频移的敏感性和峰值均值比(PAR)TS-NMT在WiMax、WiFi和卫星无线信道的计算机仿真研究证明了其用于无线通信的可行性和优越性。但目前缺少TS-NMT技术与CDMA技术的性能比较,这对TS-NMT的推广来说是不完善的。本文选取3G主流技术中的时分同步码分多址(TD-SCDMA)形式,旨在比较TD-SCDMA与TS-NMT的性能。本文研究了TD-SCDMA物理层与TS-NMT的基本原理,以瑞利信道为模型,参考室内、室外步行和室外车载三种情况分别设置信道参数,用MATLAB软件编程实现了两个系统的仿真。仿真过程包括：建立信源,信号调制,过瑞利信道,信道估计与补偿,信号解调。在TS-NMT系统中,解调过程是通过解线性方程组实现的,考虑到方程病态性对系统性能的影响,仿真中加入了波形预处理过程来降低病态性。在信号调制部分,TS-NMT系统选用了幅度调制方式；TD-SCDMA系统选用了QPSK和扩频调制方式。在信号检测与估计部分,TS-NMT通过在码元间插入训练序列进行直接测量的方法实现信道的估计与补偿；TD-SCDMA系统通过在时隙中插入Midamble序列进行估计,并实现了基于此的用户接收信号的检测过程。为了能将这两种技术优良性能更好的集中体现在一种技术上,本文设想将两种技术结合起来(即CDMA-TS-NMT),并实现了理论验证和对嵌入的伪码的设计。仿真结果表明：同等条件下,TS-NMT有更高的频带利用率和更高的传输率。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-14
  1.1 论文背景及意义  10-12
  1.2 本文的主要工作  12-14
第2章 时移非正交多重调制技术  14-24
  2.1 时移非正交多重调制  14-17
  2.2 时移非正交频分复用技术  17-24
    2.2.1 TS-NFDM调制原理  17-18
    2.2.2 TS-NFDM的解调原理  18-20
    2.2.3 TS-NFDM的性能  20-24
第3章 时分同步码分多址技术(TD-SCDMA)  24-40
  3.1 TD-SCDMA的发展  24-25
  3.2 TD-SCDMA系统物理层概述  25-34
    3.2.1 物理层结构  25-28
    3.2.2 基带信号处理  28-34
  3.3 TD-SCDMA系统的关键技术  34-40
    3.3.1 智能天线  34-36
    3.3.2 多用户检测  36-37
    3.3.3 上行同步  37
    3.3.4 动态信道分配  37-38
    3.3.5 接力切换  38-40
第4章 移动无线信道  40-50
  4.1 移动通信传播环境  40-46
    4.1.1 无线电波传播的主要方式  40-41
    4.1.2 移动无线信道特性  41-46
  4.2 无线信道的建模  46-49
    4.2.1 多径信道的等效低通特性  46-47
    4.2.2 时变特性的统计模型  47-48
    4.2.3 瑞利信道的统计模型  48-49
  4.3 无线信道的参考模型  49-50
第5章 TD-SCDMA与TS-NMT仿真比较  50-78
  5.1 仿真条件  50-51
  5.2 系统仿真框图  51-53
  5.3 仿真参数  53-54
  5.4 无线信道仿真  54-58
    5.4.1 瑞利信道  54-56
    5.4.2 噪声  56-58
  5.5 基于TS-NMT的无线系统仿真  58-65
    5.5.1 信源  58
    5.5.2 波形预处理  58-60
    5.5.3 TS-NFDM调制  60-62
    5.5.4 插入保护间隔和训练序列  62-63
    5.5.5 信道估计和信道补偿  63-65
    5.5.6 TS-NFDM解调  65
  5.6 基于TD-SCDMA的无线系统仿真  65-73
    5.6.1 信源  65-66
    5.6.2 扩频和加扰  66-68
    5.6.4 形成burst  68
    5.6.5 脉冲成形滤波器  68-70
    5.6.6 信道估计和用户检测  70-73
    5.6.7 解调  73
  5.7 同等条件下两者的比较  73-78
第6章 CDMA-TS-NMT的设计  78-84
  6.1 设计的基本思想  78-80
  6.2 多用户的设想  80-84
结论  84-86
参考文献  86-90
致谢  90-91
研究生履历  91

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信 > 蜂窝式移动通信系统（大哥大、移动电话手机） > 码分多址（CDMA）移动通信
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