SCMA-OFDM系統(tǒng)中相位噪聲抑制算法研究.pdf

1、稀疏碼多址(Sparse Code Multiple Access， SCMA)是第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5G)中的新型多址技術(shù)，SCMA在低密度擴(kuò)頻多址接入(Low-Density-Signature MultipleAccess，LDS-MA)的基礎(chǔ)上利用稀疏碼實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶復(fù)用。SCMA中通過(guò)聯(lián)合設(shè)計(jì)多維數(shù)字調(diào)制和擴(kuò)頻，將比特流直接映射到每層或者用戶專用的多維碼字上。由于受益于多維調(diào)制的成型增益和稀疏碼的特性，使得SCMA不但能夠超載成

2、倍的提高頻譜利用率，而且能取得相比LDS-MA更高的系統(tǒng)性能和復(fù)雜度更低的接收檢測(cè)技術(shù)。但是，由于SCMA中多維調(diào)制的使用和基于碼本的映射使得相位噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響明顯增大，因此研究適用于SCMA系統(tǒng)的相位噪聲抑制算法具有重要的意義。
　　文中對(duì)SCMA系統(tǒng)架構(gòu)和其物理層關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，闡述了SCMA系統(tǒng)的整體架構(gòu)和其物理層的關(guān)鍵技術(shù)——多維碼本的設(shè)計(jì)和MPA檢測(cè)技術(shù)。其中，比較詳細(xì)的闡述了多維碼本的設(shè)計(jì)原理以及幾種不同的設(shè)

3、計(jì)要求。闡述了SCMA接收端MPA檢測(cè)技術(shù)以及相應(yīng)的降低檢測(cè)復(fù)雜度的原理。
　　相位噪聲是由晶振電路的抖動(dòng)和不穩(wěn)定造成的，因此在實(shí)際通信系統(tǒng)中不可避免。本文通過(guò)查閱大量中外文獻(xiàn)，研究了相位噪聲對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)，特別是OFDM系統(tǒng)性能的影響，文中分別分析了相位噪聲在時(shí)域和頻域的具體體現(xiàn)，并且通過(guò)建模仿真驗(yàn)證了理論分析。文中研究了現(xiàn)有文獻(xiàn)中的相位噪聲抑制算法，對(duì)主流的相位噪聲抑制算法，如ML算法、CPE消除算法，進(jìn)行了充分的研究分析，在

4、充分了解算法結(jié)構(gòu)和流程的基礎(chǔ)上，對(duì)各算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上分析了其在SCMA系統(tǒng)中的適用性。
　　在充分了解各算法優(yōu)缺點(diǎn)和SCMA系統(tǒng)特性的基礎(chǔ)上，本文研究了一種時(shí)域頻域聯(lián)合抑制相位噪聲的算法，該算法在時(shí)域使用循環(huán)前綴(Cycle Prefix，CP)對(duì)相位噪聲進(jìn)行粗略估計(jì)補(bǔ)償，然后在頻域進(jìn)行基于導(dǎo)頻符號(hào)的估計(jì)補(bǔ)償。和參考文獻(xiàn)中的相位噪聲抑制算法相比，該算法不需要進(jìn)行時(shí)域到頻域的反復(fù)變換，也不需要復(fù)雜的矩陣求逆運(yùn)算，