理想和非理想信道估计下的高维调制叠加NOMA系统

随着第5代移动通信技术(5G)的投入使用,传统的正交多址接入(OMA)技术难以完全满足5G多场景对通信速度和系统容量的需求,非正交多址(NOMA)技术以其高频谱效率和大接入容量的优势逐渐成为未来通信系统中的一项重要技术,但目前NOMA技术在信道估计误差下存在码字检测错误概率过高的问题。提出两种基于高维调制叠加的功率域NOMA系统,分别用于理想信道估计和非理想信道估计,并分析这两种双用户NOMA系统中两个用户码字检测错误概率的近似界,以提高功率域NOMA系统的性能。此外,基于近似界推导在给定码字检测错误概率的情况下使传输功率最小的最优功率分配因子。仿真结果表明,两种用户NOMA系统内用户的实际码字检测错误概率间的差距在理想和非理想信道估计下分别约为1 dB、2 dB,所提功率分配方案在增加较小运算量的情况下能有效提高系统码字检测性能。

高维调制系统的低复杂度迭代多用户检测

提出了一种可用于高维调制系统的低复杂度迭代接收机算法.此算法分为2步,首先采用迫零(ZF)检测算法获得软符号信息;然后将此软符号信息,在软入软出(SISO)多用户检测器和SISO信道译码器之间迭代,逐步提高检测可靠性.由于SISO多用户检测器基于线性最小均方误差(LMMSE)滤波实现了一种新的软干扰消除技术,使此检测器不限于检测二相移相键控(BPSK)符号,而复杂度只随检测的码字个数呈多项式关系增长.仿真表明,所提迭代算法经2次迭代即可逼近单码最大似然检测(MLD)的性能.

基于高维调制的模分复用系统性能研究

为了提高系统的传输容量和传输性能,提出了基于高维调制的模分复用通信技术。通过搭建的基于高维调制的模分复用系统,仿真分析了4b-4D和8b-8D高维信号在不同光信噪比、传输距离和模式耦合系数条件下的传输性能,并与传统的谱效率相同的二维调制信号QPSK进行了对比。实验结果表明,在目标误码率下,4b-4D信号和8b-8D信号所需信噪比分别比QPSK信号降低了2和4dB,传输距离分别比QPSK信号增加了20和40km。可见,随着信号维度的增大,信号的抗噪声性能及抗色散性能越好。此外,实验结果表明模式耦合对误码率的影响也随着信号维度的增加而减小。

基于树结构的高维晶格编解码算法

高维调制作为一种新型调制格式,很好地解决了谱效率与功率效率之间的矛盾。但晶格编解码时间复杂度高带来的传输延迟,严重影响了高维调制技术在高速大容量光通信系统中的应用。针对此问题,笔者提出一种基于树结构的低复杂度高维晶格编解码方法,由晶格的分布规律构建树结构,通过树结构索引算法完成晶格编解码。该方法可以有效实现高维晶格编解码,当信噪比为16 d B时,误码率可达到3. 1×10^-4,同时可将点数为M的晶格编解码复杂度由O(M)降低为O(log M),并具有通用性。

一种符号干扰信道中最优传输方式

为提高符号干扰信道中传输的可靠性,研究了强行提高符号速率的低维调制传输方式,并与相同传信率和相同系统带宽条件下的高维调制传输方式进行了误码性能的比较.强行提高符号速率的低维调制传输方式充分利用了系统的潜在抗干扰性,结合序列检测方式可以大幅度降低系统的门限信噪比达10 dB以上.仿真结果表明,在符号干扰信道采用强行提高符号速率的低维调制传输方式和序列检测要明显优于采用高维调制的传输方式和逐符号检测.