【正文】 保持原來的擴(kuò)頻增益，則必須要相應(yīng)的提高帶寬。由于無線信道存在時(shí)延擴(kuò)展，而且高速信息流的符號寬度又相對較窄，所以符號之間會存在較嚴(yán)重的符號間干擾（ISI：InterSymbol Interference），因此對單載波TDMA系統(tǒng)中使用的均衡器提出非常高的要求，即抽頭數(shù)量要足夠大，訓(xùn)練符號要足夠多，訓(xùn)練時(shí)間要足夠長，而均衡算法的復(fù)雜度也會大大增加。若從技術(shù)層面來看，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，三代以后的移動(dòng)通信系統(tǒng)則以正交頻分復(fù)用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）最受矚目，特別是有不少專家學(xué)者針對OFDM技術(shù)在無線通信技術(shù)上的應(yīng)用，提供了相關(guān)的理論基礎(chǔ)，例如無線區(qū)域環(huán)路（WLL：Wireless Local Loop）、數(shù)字音訊廣播（DAB: Digital Audio Broadcasting）等，都將在未來采用OFDM技術(shù)。但是由于3G系統(tǒng)的核心網(wǎng)還沒有完全脫離第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所以普遍認(rèn)為第三代系統(tǒng)僅僅是一個(gè)從窄帶向未來移動(dòng)通信系統(tǒng)過渡的階段。但隨著人們對通信業(yè)務(wù)范圍和業(yè)務(wù)速率要求的不斷提高，已有的第二代移動(dòng)通信網(wǎng)將很難滿足新的業(yè)務(wù)需求。這些目前正在廣泛使用的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)是第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代初，美國Qualm公司推出了窄帶碼分多址（CDMA：CodeDivision Multiple Access）蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，這是移動(dòng)通信系統(tǒng)中具有重要意義的事件。80年代中期，歐洲首先推出了全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM：Global System for Mobile）。從20世紀(jì)80年代中期開始，數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)展和成熟時(shí)期。與此同時(shí)，其它發(fā)達(dá)國家也相繼開發(fā)出蜂窩式公共移動(dòng)通信網(wǎng)。未來移動(dòng)通信的目標(biāo)是，能在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、向任何人提供快速可靠的通信服務(wù)。 Multiuser detection目 錄引 言 1第一章 OFDM系統(tǒng)的基本介紹 3 OFDM的基本原理 4 OFDM的產(chǎn)生和發(fā)展 4 DFT的實(shí)現(xiàn) 5 保護(hù)間隔、循環(huán)前綴和子載波數(shù)的選擇 6 子載波調(diào)制與解調(diào) 9 OFDM系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 10 OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 11第二章 多用戶檢測 13 多用戶檢測的發(fā)展 13 多用戶檢測分類與算法研究 13 基站中的多用戶檢測方法 14 用戶設(shè)備中的多用戶檢測方法 15第三章 穩(wěn)定分布 17 穩(wěn)定分布的提出 17 穩(wěn)定分布 18 穩(wěn)定分布的概念 18 穩(wěn)定分布模型 18 穩(wěn)定分布的幾種特殊情況 19 廣義中心極限定理 20 穩(wěn)定分布隨機(jī)變量的產(chǎn)生 21 分?jǐn)?shù)低階穩(wěn)定分布噪聲條件下混合信噪比的設(shè)定 22第四章 在脈沖噪聲下的OFDM系統(tǒng)多用戶檢測性能分析 24 噪聲的產(chǎn)生 24 OFDM系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn) 24 OFDM信號的時(shí)域及頻域波形 24 帶外功率輻射以及加窗技術(shù) 28 在脈沖噪聲的OFDM系統(tǒng)多用戶檢測性能仿真實(shí)現(xiàn) 30 抗噪聲性能分析 30結(jié) 論 34參 考 文 獻(xiàn) 35致謝 36附錄：MATLAB仿真程序 37引 言現(xiàn)代移動(dòng)通信是一門復(fù)雜的高新技術(shù)，不但集中了無線通信和有線通信的最新技術(shù)成就，而且集中了網(wǎng)絡(luò)接收和計(jì)算機(jī)技術(shù)的許多成果。 Spectrumspread。 【關(guān)鍵詞】：正交頻分復(fù)用（OFDM）；脈沖噪聲；擴(kuò)頻/解擴(kuò)；誤碼率；多用戶檢測AbstractThe basic principle of OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) is that dividing highspeed data stream into many lowrate subdata streams, and using multiple orthogonal and overlapping sub carriers to transmit simultaneously. Its main advantages are low multipath distortion, antiintersymbol interference (ISI) capacity and high bandwidth efficiency. Therefore, people are focusing on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, and hoping to solve the problems of highspeed data streams transmission in the wireless channel through this technology. So the higher bandwidth requirements to a variety of multimedia services and faster Web browsing speed are met.This paper describes the basic principles of OFDM system and impulse noise in detail. According to the function of the entire system, I write the MATLAB program of impulse noise, spectrumspread, OFDM system and bit error rate module, and simulate the entire system through MATLAB software.Finally, through the BER simulation waveforms by simulation , I improved and the system furtherly . The simulation results show the feasibility of the system. By the error rate waveform can see that when is a particular value in 0 to 2, the overall system bit error rate increases with signal to noise ratio. In addition, study shows that the small impulse noise cause much greater impact than the lager impulse noise , and the bit error rate caused by the = 2 impulse noise can reach 0 in the case of small signal to noise ratio. Key words: OFDM。由誤碼率的波形可以看出，當(dāng)某一特定值時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的誤碼率隨信噪比的增大而減小。通過仿真得出系統(tǒng)的誤碼率波形，對系統(tǒng)性能進(jìn)行分析，并進(jìn)一步對系統(tǒng)改進(jìn)和調(diào)試。根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的功能，編寫了脈沖噪聲、擴(kuò)頻、OFDM系統(tǒng)以及誤碼率模塊的MATLAB程序，用MATLAB軟件對脈沖噪聲下的OFDM系統(tǒng)多用戶檢測整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。因此，人們開始關(guān)注正交頻分復(fù)用（OFDM）系統(tǒng)，希望通過這種技術(shù)來解決高速信息流在無線信道中的傳輸問題，從而可以滿足帶寬要求更高的多種多媒體業(yè)務(wù)和更快的網(wǎng)絡(luò)瀏覽速度。畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）題 目 脈沖噪聲下的OFDM系統(tǒng)多用戶檢測 性能研究英文題目The Performance of OFDM System Multiuser Detection under Impulse Noise摘 要OFDM (正交頻分復(fù)用)的基本原理是將高速的數(shù)據(jù)流分解成許多低速率的子數(shù)據(jù)流，利用相互正交且重疊的多個(gè)子載波同時(shí)傳輸。它的主要優(yōu)點(diǎn)是多徑失真低，抗符號間干擾(ISI)能力強(qiáng)，頻帶利用率很高。本論文詳細(xì)地介紹了OFDM系統(tǒng)和脈沖噪聲的基本原理。最后對仿真的結(jié)果進(jìn)行分析。仿真結(jié)果證明了整個(gè)系統(tǒng)的可行性。另外，研究表明較小的脈沖噪聲比較大的脈沖噪聲所造成的誤碼影響要大得多，且=2的脈沖噪聲所造成的誤碼率在信噪比較小的情況下即可達(dá)到0。 Impulse noise。 BER。目前，移動(dòng)通信已從模擬通信發(fā)展到了數(shù)字移動(dòng)通信階段，并且正朝著個(gè)人通信這一更高級階段發(fā)展。1978年底，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS），建成了蜂窩狀模擬移動(dòng)通信網(wǎng)，大大提高了系統(tǒng)容量。這一階段的特點(diǎn)是蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)成為實(shí)用系統(tǒng)，并在世界各地迅速發(fā)展,這個(gè)系統(tǒng)一般被當(dāng)作是第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。蜂窩模擬網(wǎng)的容量已不能滿足日益增長的移動(dòng)用戶的需求。隨后美國和日本也相繼指定了各自的數(shù)字移動(dòng)通信體制。從此，碼分多址這種新的無線接入技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域占有了越來越重要的地位。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是為支持話音和低速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的。為了適應(yīng)新的市場需求，人們正在制定第三代（3G）移動(dòng)通信系統(tǒng)。目前，人們已經(jīng)把目光越來越多得投向超三代（beyong 3G）的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，使其可以容納市場龐大的用戶數(shù)、改善現(xiàn)有通信品質(zhì)不良，以及達(dá)到高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。目前世界范圍?nèi)存在有多種數(shù)字無線通信系統(tǒng)，然而基于支持話音業(yè)務(wù)的電路交換模式的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)不能滿足多媒體業(yè)務(wù)的需要,但是對于高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來說，單載波TDMA（Time Division Multiple Access）系統(tǒng)和窄帶CDMA系統(tǒng)中都存在很大的缺陷。對于窄帶CDMA來說，其主要問題在于擴(kuò)頻增益與高速數(shù)據(jù)流之間的矛盾。此外，CDMA系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)非常重要的特點(diǎn)是采用閉環(huán)的功率控制，這在電路交換系統(tǒng)中比較容易實(shí)現(xiàn)，但對于分組業(yè)務(wù)來說，對信道進(jìn)行探測，然后再返回功率控制命令會導(dǎo)致較大的時(shí)延，因此對于高速的無線分組業(yè)務(wù)來說，這種閉環(huán)的功率控制問題也存在缺陷。正交頻分復(fù)用(OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的提出已有近40年的歷史，第一個(gè)OFDM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用是軍用的無線高頻通信鏈路。經(jīng)過多年的發(fā)展，該技術(shù)在廣播式的音頻和視頻領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。OFDM技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用于數(shù)字音頻廣播（DAB）、高清晰度電視HDTV（Highdefinition Television）、無線局域網(wǎng)WLAN（Wireless Local Area Network），它在移動(dòng)通信中的運(yùn)用也是大勢所趨。第一章 OFDM系統(tǒng)的基本介紹正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)與已經(jīng)普遍熟知應(yīng)用的頻分復(fù)用（FDM：Frequency Division Multiplexing）技術(shù)十分相似，與FDM基本原理相同，OFDM把高速的數(shù)據(jù)流通過串并變換，分配到速率相對較低的若干個(gè)頻率子信道中進(jìn)行傳輸，不同的是，OFDM技術(shù)利用了更好的控制方法，使頻譜利用率有所提高。這些復(fù)用的子載波在頻域中交錯(cuò)重疊，但因?yàn)檎{(diào)制的正交性且采用循環(huán)前綴作為保護(hù)間隔，所以不會發(fā)生載波間干擾ICI（InterCarrier Interference）。在早期時(shí)候，正交頻分復(fù)用（OFDM）系統(tǒng)中，各子載波采用正交濾波器將信道分成多個(gè)子信道，但要用很多的濾波器，尤其是當(dāng)路數(shù)增多的時(shí)候。OFDM系統(tǒng)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)就是可以利用快速傅立葉變換實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)，從而大大簡化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。多載波傳輸把數(shù)據(jù)流分解成若干個(gè)子比特流，這樣每個(gè)子數(shù)據(jù)流將具有低得多的比特速率，用這樣的低比特率形成的低速率多狀態(tài)符號再去調(diào)制相應(yīng)的子載波，就構(gòu)成多個(gè)低速率符號并行發(fā)送的傳輸系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是各子載波相互正交，所以擴(kuò)頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊，不但減小了子載波間的相互干擾，還大大提高了頻譜利用率。在單載波系統(tǒng)中，一次衰落或者干擾就可以導(dǎo)致整個(gè)鏈路失效，但是在多載波系統(tǒng)中，某一時(shí)刻只會有少部分的子信道會受到深衰落的影響。從此以后，OFDM在移動(dòng)通信中的應(yīng)用才如火如荼地開展起來。發(fā)送端將被傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成子載波幅度和相位的映射，并進(jìn)行IDFT變換將數(shù)據(jù)的頻譜表達(dá)式變到時(shí)域上。其中，上半部分對應(yīng)于發(fā)射機(jī)鏈路，下半部分對應(yīng)于接收機(jī)鏈路。當(dāng)然，這種復(fù)雜性的節(jié)約則意味著該收發(fā)機(jī)不能同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收操作。IFFT和FFT互為反變換，選擇適當(dāng)?shù)淖儞Q將信號接收或發(fā)送。圖 12 OFDM收發(fā)機(jī)框圖 DFT的實(shí)現(xiàn)傅立葉變換將時(shí)域與頻域聯(lián)系在一起，傅立葉變換的形式有幾種，選擇哪種形式的傅立葉變換由工作的具體環(huán)境決定。DFT是常規(guī)變換的一種變化形式，其中，信號在時(shí)域和頻域上均被抽樣。快速傅立葉變換FFT僅是DFT計(jì)算應(yīng)用的一種快速數(shù)學(xué)方法，由于其高效性，使OFDM技術(shù)發(fā)展迅速。為了敘述的簡潔，對于信號以的速率進(jìn)行抽樣，即令，則得到： (11)可以看到等效為對進(jìn)行IDFT運(yùn)算。通過點(diǎn)的IDFT運(yùn)算，把頻域數(shù)據(jù)符號變換為時(shí)域數(shù)據(jù)符號，經(jīng)過射頻載波調(diào)制之后，發(fā)送到無線信道中。在OFDM系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)用中，可以采用更加方便快捷的快速傅立葉變換（IFFT/FFT）。對于常用的基2 IFFT算法來說，其復(fù)數(shù)乘法次數(shù)僅為，但是隨著子載波個(gè)數(shù)的增加，這種方法復(fù)雜度也會顯著增加。 保護(hù)間隔、循環(huán)前綴和子載波數(shù)的選擇應(yīng)用OFDM的一個(gè)重要原因在于它可以有效的對抗多徑時(shí)延擴(kuò)展。為了最大限度的消除符號間干擾，還可以在每個(gè)OFDM符號之間插入保護(hù)間隔（Guard Interval）,而且該保護(hù)間隔長度一般要大于無線信道中的最大時(shí)延擴(kuò)展，