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多波束时空调制MT-CDMA通信定位系统的研究

作　者: 宋晓
导　师: 宋茂忠
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 数字调制解调无线通信测向时空调制 OFDM MT-CDMA
分类号: TN929.533
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着无线通信的快速发展,定位业务日渐成为通信系统必备的基本功能,高速率通信也是人们的迫切需求。区别于现有的无线定位技术,本课题研究小组提出了一种载有二维空间方向信息的时空调制技术,利用数字调制理论即可解决通信和测向的综合问题。本文在此基础上,深入研究了多波束时空调制MT-CDMA通信定位系统,适用于低信噪比,高速率的场合。本文的主要内容概括如下:详细分析并仿真了单载波异相位中心双波束时空调制系统及其扩频系统。阐述了系统的调制解调原理,分析这种调制技术下信号空间特点,给出了信号调制矩阵、信息编码矩阵、扩频矩阵的设计方法,及信息解调,波束参数估计,载波相位估计的方法。研究了多载波异相位中心双波束时空调制OFDM系统,仿真了其通信和测向性能。并采用基于循环前缀的最大似然方法联合实现符号定时同步和载波同步的方法,仿真了算法在不同信噪比及不同的循环前缀长度条件下的同步性能。研究了多波束时空调制MT-CDMA系统。采用一种平面8元天线阵列,多个载波上的信号二元一组分组循环激励发射,同时巧妙地利用相位中心偏移量来解决大间距天线测向多值模糊问题,利用粗测和精测相结合的解算方法,提高了系统的测向精度。仿真了高斯信道下系统的通信误码率和测向精度。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-13
第1章绪论  13-20
  1.1 课题背景与意义  13
  1.2 相关问题的研究现状  13-19
    1.2.1 调制解调技术  13-14
    1.2.2 无线测向定位技术  14-15
    1.2.3 多载波通信系统  15-17
    1.2.4 载有方向信息的时空调制技术  17-18
    1.2.5 二进制偏置载波调制技术  18-19
  1.3 本文主要工作及内容安排  19-20
第2章单载波异相位中心双波束调制技术  20-36
  2.1 单载波异相位中心双波束调制原理  20-21
  2.2 单载波异相位中心双波束调制信号设计  21-25
    2.2.1 信息编码方案一  21-24
    2.2.2 信息编码方案二  24-25
  2.3 单载波异相位中心双波束解调和参数估计  25-27
    2.3.1 信息码的差分解调  25-26
    2.3.2 波束参数的非相干估计  26
    2.3.3 接收机的载波相位估计与空间参数的相干估计  26-27
  2.4 通信系统性能仿真基础  27-30
    2.4.1 带通信号的低通复包络表示  27-29
    2.4.2 信噪比的选取  29
    2.4.3 QPSK 系统误比特率的蒙特卡罗仿真  29-30
  2.5 单载波异相位中心双波束系统仿真与分析  30-35
  2.6 本章小结  35-36
第3章单载波异相位中心双波束扩频调制技术  36-47
  3.1 扩频码的选取  36-37
  3.2 单载波异相位中心双波束扩频调制信号设计  37-41
  3.3 单载波异相位中心双波束扩频系统接收解调原理和参数估计  41-43
    3.3.1 信息码的差分解调  41
    3.3.2 波束参数的非相干估计  41-42
    3.3.3 接收机的载波相位估计与空间参数的相干估计  42-43
  3.4 单载波异相位中心双波束扩频系统仿真与分析  43-46
  3.5 本章小结  46-47
第4章多载波异相位中心双波束调制技术  47-58
  4.1 异相位中心双波束 OFDM 系统调制原理  47-49
  4.2 异相位中心双波束 OFDM 系统数据信息的差分解调  49-50
  4.3 异相位中心双波束 OFDM 系统空间调制矢量的估计  50
  4.4 异相位中心双波束 OFDM 系统性能仿真与分析  50-53
  4.5 异相位中心双波束 OFDM 系统最大似然同步算法  53-57
    4.5.1 最大似然方法估计同步的原理  53-55
    4.5.2 最大似然方法估计同步的仿真结果  55-57
  4.6 本章小结  57-58
第5章多波束时空调制MT-CDMA 系统  58-79
  5.1 OFDM 多址接入方法  58-62
    5.1.1 MT-CDMA  58-59
    5.1.2 MC-CDMA  59-60
    5.1.3 MC-DS-CDMA  60-61
    5.1.4 系统参数指标比较  61-62
  5.2 MT-CDMA 系统的仿真  62-63
    5.2.1 快速傅里叶变换在MT-CDMA 系统中的应用  62
    5.2.2 MT-CDMA 信号的频谱  62-63
    5.2.3 MT-CDMA 系统的误码率  63
  5.3 多波束时空调制MT-CDMA 系统调制原理  63-64
  5.4 发射天线结构与分组激励方法  64-66
  5.5 子载波扩频时空调制信号设计  66-72
    5.5.1 信息码编码方式  68-70
    5.5.2 信号扩频方式  70-71
    5.5.3 信号发射调制的实现方法  71-72
  5.6 多波束时空调制MT-CDMA 系统接收解调原理  72-75
    5.6.1 通信信息解调原理  74
    5.6.2 方向信息解调原理  74-75
      5.6.2.1 牛顿迭代法  74
      5.6.2.2 空间调制矢量的估计  74-75
      5.6.2.3 方向角的粗估计  75
      5.6.2.4 方向角的精估计  75
  5.7 多波束时空调制MT-CDMA 系统性能仿真与分析  75-78
  5.8 本章小结  78-79
结束语  79-80
参考文献  80-84
致谢  84-85
在学期间发表的论文  85

多波束时空调制MT-CDMA通信定位系统的研究

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