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CDMA2000系统中单载波频域均衡的研究与实现

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摘要

第1章 绪论

1.1 移动通信发展历史

1.2 CDMA2000简介

1.2.1 第三代移动通信系统的三大标准

1.2.2 CDMA2000简介

1.3 单载波频域均衡(SC-FDE)技术简介及研究现状分析

1.4 本文主要研究内容及章节安排

1.4.1 本文主要研究内容

1.4.2 本文的章节安排

第2章 单载波频域均衡(SC-FDE)系统

2.1 传统单载波频域均衡(SC-FDE)

2.1.1 单载波频域均衡的原理及系统结构

2.1.2 单载波频域均衡准则

2.1.3 IEEE802.16中的单载波频域均衡

2.2 重叠剪切(Overlap-cut)单载波频域均衡

2.2.1 添加CP与Zero-Padding的单载波频域均衡方案

2.2.2 基于重叠剪切(Overlap-cut)的方案

2.2.3 重叠剪切方案的信道估计

2.3 单载波频域均衡在QPSK和CDMA系统中的仿真

2.3.1 单载波频域均衡四种均衡准则的比较

2.3.2 OC频域均衡方案与CP频域均衡方案性能的比较

2.4 本章小结

第3章 CDMA2000 1x物理层及前向信道仿真

3.1 CDMA2000 1x物理层

3.2 CDMA2000 1x反向信道

3.2.1 CDMA2000 1x反向信道结构

3.2.2 CDMA2000 1x反向信道发送端的信号处理过程

3.3 CDMA2000 1x前向信道

3.3.1 CDMA2000 1x前向信道结构

3.3.2 CDMA2000 1x前向信道发送端的信号处理过程

3.4 单载波重叠剪切频域均衡在CDMA2000 1x中的应用

3.4.1 CDMA2000 1x重叠剪切频域均衡(OC)的发送端处理过程

3.4.2 CDMA2000 1x重叠剪切频域均衡(OC)的接收端处理过程

3.4.3 CDMA2000 1x重叠剪切频域均衡的仿真

3.5 本章小结

第4章 单载波频域均衡的FPGA实现

4.1 FPGA设计简介

4.1.1 FPGA简介及设计流程

4.1.2 FPGA硬件开发环境

4.1.3 开发与仿真软件

4.2 单载波频域均衡FPGA设计的系统结构

4.3 单载波频域均衡FPGA设计仿真验证过程

4.4 单载波频域均衡FPGA设计的仿真结果

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 论文工作总结

5.2 未来工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

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摘要

美国Qualcomm公司的CDMA技术一经提出就引起了广泛关注,该技术相比第二代移动通信系统普遍采用的TDMA技术,具有很多后者没有的优越性,所以,CDMA在第三代移动通信系统中得到了广泛应用。CDMA2000作为国际三大3G标准之一,由于其后向兼容IS-95标准,低成本使得CDMA2000成为了极具竞争力的标准。
   本文研究了单载波频域均衡的原理,分析了添加循环前缀(CP)的频域均衡方案及其信道估计方案,并对运用该方案的简单的QPSK系统以及DS-CDMA系统进行了仿真,在QPSK系统的仿真中比较了不同均衡准则对系统性能的影响。在此基础上,本文详细研究了不需要添加CP的重叠剪切(OC)频域均衡方案及其信道估计方法,在简单的DS-CDMA系统接收端采用了该种方案,并对其进行了仿真,比较了在接收端分别采用添加CP的传统频域均衡以及重叠剪切的频域均衡的DS-CDMA系统的性能,仿真结果验证了重叠剪切频域均衡方案的可行性。
   本文还分析了在CDMA20001x在接收端采用单载波均衡技术的可行性,通过分析确定了基于重叠剪切频域均衡的方案可以应用在CDMA20001x系统中。根据CDMA20001x协议标准,本文建立了系统的物理层前向基本信道的MATLAB链路级仿真平台,在接收端采用了上述基于重叠剪切方案的单载波频域均衡接收机,利用前向导频信道进行信道估计。通过仿真,验证了重叠剪切频域均衡接收机应用在CDMA20001x系统中的可行性,且相比RAKE接收机,系统性能得到了提升。
   此外,本论文还研究了简单的单载波频域均衡系统基于FPGA的硬件实现方法,测试了功能仿真的结果,并与MATLAB仿真结果进行对比,结果单载波频域均衡技术可以满足实际系统的需求。

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