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GMC-TDD-xDMA系统中多载波传输方案的硬件实现和USB总线接口的开发

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GMC-TDD-xDMA系统中多载波传输方案的硬件实现和USB总线接口的开发

作者：巴特尔东南大学

学位级别：硕士

近几年来,移动通信在全球范围内发展迅猛,第三代移动通信系统逐渐进入商用,但仍将不能满足移动用户日益增长的需要,有必要研究能更好的支持非对称业务、宽带多媒体、Internet及综合业务的高速移动无线通信技术。根据863 FuTURE研究计划... 详细信息

近几年来,移动通信在全球范围内发展迅猛,第三代移动通信系统逐渐进入商用,但仍将不能满足移动用户日益增长的需要,有必要研究能更好的支持非对称业务、宽带多媒体、Internet及综合业务的高速移动无线通信技术。根据863 FuTURE研究计划拟订的关于新一代蜂窝移动通信系统的研究目标以及国内外研究发展的状况和趋势,东南大学移动通信国家重点实验室提出广义多载波时分双工混合多址蜂窝移动通信传输技术,其初期目标实现峰值传输速率不低于20 Mbps的高效分组数据传输。本论文在此背景下,根据EMC电磁兼容性设计与信号完整性设计的原则,对实验验证系统中的多载波传输方案的硬件设计和USB总线接口进行了较为深入的研究。实验验证系统由基带发送、基带接收、主控三部分构成。基带发送部分由TXMS单板构成,包括12路单载波的基带处理部分、多载波合成滤波器,以及D/A变换部分组成,实现各子载波基带发送、多载波合成滤波器组、以及数/模转换,产生发送模拟基带信号,送到发送射频系统;基带接收部分由RXMS板和一块RXP板构成,RXMS板包括对应四根接收天线的四组A/D变换器,以及四个接收多载波分析滤波器组和同步模块,RXMS板接收来自接收射频系统的四路模拟基带信号,实现模/数转换、多载波合成滤波器组和时间同步,产生同步的各子载波数字基带信号,送到RXP板,再由RXP板实现各个子载波数字基带处理。主控板(MPU)是用于完成系统的控制、信令处理、多媒体业务接入以及与系统相关的控制和管理任务。USB接口电路承担系统中业务平面传递任务,外部业务终端基于IP分组包格式的多媒体业务通过USB接口接入无线通信系统。在论文工作期间,参与完成了RXMS板和TXMS板的设计、制作、测试和调试,主要承担ADC电路、DAC电路、LVDS传输方案、FPGA下载引导电路等模块的设计与调试,独立完成了USB2.0接口的设计与调试;承担了基带系统的联调以及和基带与射频模块的联调的许多实际工作。本文详细阐述了TXMS板和RXMS板的布局,电源、电源退耦方案、时钟方案、FPGA下载电路、数/模转换和模/数转换电路、背板数据信号的LVDS传输方案和USB总线接口的设计,对信号完整性的设计原则进行了论述,并对硬件实现的进行了信号完整性分析。本文给出了相应电路模块的测试方案和测试数据。通过DAC—ADC数据通道的回路测试,测得在采样率为23.04MHz时1.44MHz单频信号时的有效位数为9位;LVDS数据传输速率可达到90MHz;USB2.0接口电路的单向传输速率最高可达200Mbps。电路设计取得了预期的效果,满足了系统设计要求。

关键词：多载波传输数模转换模数转换USB接口 FPGA 电路设计印刷电路板信号完整性

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多载波传输技术中的OFDM系统仿真

太原科技大学学报 2005年第4期26卷 284-286,290页

作者：石慧卓东风李高峰太原科技大学电子信息工程学院太原030024

基于多载波正交频分复用技术传输特性,结合通信系统的System view软件仿真,构建了多载波OFDM系统模型并给出仿真结果。该仿真方案解决了通信模型参数修正、分析及过程演示等困难,是一种快捷方便的建模仿真方法。

关键词：多载波传输正交频分复用 System view软件仿真

基于多载波非正交多址接入的协作移动边缘计算系统优化研究

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广州大学学报（自然科学版） 2024年第1期23卷 84-96页

作者：罗至威黄栩蔚叶炜黄高飞广州大学电子与通信工程学院广东广州510006

文章研究了基于多载波非正交多址接入(Multicarrier Non-Orthogonal Multiple Access, MC-NOMA)的协作移动边缘计算系统,该系统由一个用户端、一个协作节点与一个配备边缘计算服务器的接入点(Access Point, AP)组成,旨在给定任务执行时... 详细信息

文章研究了基于多载波非正交多址接入(Multicarrier Non-Orthogonal Multiple Access, MC-NOMA)的协作移动边缘计算系统,该系统由一个用户端、一个协作节点与一个配备边缘计算服务器的接入点(Access Point, AP)组成,旨在给定任务执行时延约束下,最小化用户端与协作节点的通信与计算能耗。为此,首先提出一种新颖的MEC协议,使用户端和协作节点充分利用MC-NOMA技术以高频谱效率的方式进行任务卸载;然后在该协议下,建立系统优化问题,联合优化任务卸载时间与计算时间分配、子载波分配、各个子载波的发射功率分配、任务划分和MEC服务器CPU频率。该问题是一个非凸的混合整数规划问题,求解颇具挑战性。通过利用代数变换、大M表达法、分层优化、连续凸近似和黄金分割法,对该问题进行求解,从而提出一种高效的系统优化算法。仿真结果表明,与已有的仅采用多载波技术研究方案相比,采用MC-NOMA技术可节省50%~60%的能耗。

关键词：移动边缘计算协作通信非正交多址接入多载波传输凸优化

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基于5G技术的无线宽带多载波传输探析

中国新通信 2018年第16期20卷 147-147页

作者：刘江彬吉林吉大通信设计院股份有限公司

5G即第5代移动通讯设备通信技术,要求下行速达到10GB/s以上,是4G的延伸,于第三次世界互联网大会中美国高通公司首次提出,本着"万物互联"的技术理念向千兆网速和人工智能迈进。多载波传输一直是实现数据信号传输速度大幅增长的重点、突破... 详细信息

5G即第5代移动通讯设备通信技术,要求下行速达到10GB/s以上,是4G的延伸,于第三次世界互联网大会中美国高通公司首次提出,本着"万物互联"的技术理念向千兆网速和人工智能迈进。多载波传输一直是实现数据信号传输速度大幅增长的重点、突破点,也必然是5G的重要研发方向。本文立足新兴的5G技术,简单探析无线宽带的多载波传输。

关键词： 5G技术多载波传输无线宽带

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面向5G的无线宽带多载波传输技术研究

中国新通信 2016年第4期18卷 36-36页

作者：刘洋张乐吕昊山东科技大学

5G是未来阶段下移动通信的发展趋势,在时延、传输速率、频率利用率上,都比4G技术得到了显著的提升。本文主要对目前主流的5G无线宽带载波传输技术进行分析与比较,为5G网络通信技术取得突破奠定良好基础。

关键词：多载波传输 5G网络通信技术

面向后三代移动通信的MIMO-GMC无线传输技术

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电子学报 2004年第F12期32卷 105-108页

作者：高西奇尤肖虎江彬潘志文东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

面向后三代移动通信应用 ,本文提出多入多出 (MIMO)信道环境下广义多载波 (GMC)无线传输技术方案 ,对其中若干关键技术进行了简要阐述 ,包括广义多载波合成与分析系统的设计与实现、双循环自适应时隙结构、导频设计与信道估计、迭代检... 详细信息

面向后三代移动通信应用 ,本文提出多入多出 (MIMO)信道环境下广义多载波 (GMC)无线传输技术方案 ,对其中若干关键技术进行了简要阐述 ,包括广义多载波合成与分析系统的设计与实现、双循环自适应时隙结构、导频设计与信道估计、迭代检测译码方法等 ,并给出瑞利衰落MIMO信道环境下链路仿真结果 .

关键词：多载波传输多天线传输滤波器组信道估计检测译码

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多载波一体化数能信号重塑技术

多载波一体化数能信号重塑技术

作者：侯亚平电子科技大学

学位级别：硕士

随着万物互联（Internet of Everything,Io E）时代到来,大规模的Io E设备被部署到环境中,它们通过彼此交互为人们生活提供了极大的便利。然而传统的电池供应方式难以满足设备愈发复杂的能量需求,无线数能供应（Wireless Information an... 详细信息

随着万物互联（Internet of Everything,Io E）时代到来,大规模的Io E设备被部署到环境中,它们通过彼此交互为人们生活提供了极大的便利。然而传统的电池供应方式难以满足设备愈发复杂的能量需求,无线数能供应（Wireless Information and Energy Provision,WIEP）技术应运而生。WIEP系统利用射频（Radio Frequency,RF）信号进行能量传输,在接收端设置能量分割器可以同时提供无线通信供应（Wireless Information Provision,WIP）服务和无线能量供应（Wireless Energy Provision,WEP）服务。但由于射频信号在无线信道具有较高的能量损耗,如何提高射频信号在能量传输链路的转化效率成为WIEP技术的应用关键。有学者发现,在对能量收集电路进行非线性的建模后,多载波传输方案可以提高信号射频到直流（Direct Current,DC）的转换效率。使用没有经过调制的确定性多音正弦波相较于具有随机性的频分复用调制信号,可以进一步提高RF-DC转化效率。本文提出了一种基于多载波的WIEP系统方案。用传统的正交频分复用信号提供WIP服务,并在调制信号叠加确定的多音正弦波信号来进一步提升系统的WEP性能。载波间的正交性由快速傅里叶变换实现,同时由于WEP信号对于接收机是已知的,所以并不影响接收端的信息解调。基于所提的多载波WIEP系统,考虑了载波频偏（Carrier Frequency Offset,CFO）下的波形重塑设计。由于CFO的出现会破坏载波间的正交性,产生的载波间干扰会严重的损害WIP性能。本文在分析CFO对系统性能的影响后,进行物理建模以削减CFO带来的不利影响。通过对WIEP的幅度和相位进行重塑,在保证用户的信息速率条件下,最大化可以接收到的DC能量。利用几何规划和群体智能算法对问题进行求解,并验证了算法的有效性。进一步的,本文考虑了时变信道中的波形重塑。时变信道的频率响应随着时间变化,并具有时间相关性。通过利用时变信道的统计特性,使用过时的信道状态信息（Channel State Information,CSI）进行信号重塑,可以减少信道估计的次数,节省大量的通信资源。在考虑存在CFO和时变信道情况下,最大化一个传输块的平均DC能量。并利用几何规划和人工蜂群算法对优化问题进行求解。最后考虑了多用户场景下的多载波一体化数能信号的重塑,其中不同用户利用频分复用技术接入基站。通过优化接入控制矩阵和WIEP波形,可以合理的分配资源,提升整体的WIEP系统的数能性能。

关键词：无线数能供应多载波传输载波频偏时变信道波形重塑

MC-CDMA系统中的多进制联合稀疏图设计

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华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第5期44卷 58-63页

作者：文磊雷菁魏急波王建新国防科技大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

为解决移动通信系统过载传输,在稀疏图多址接入基础上,将低密度扩频技术拓展至多载波传输系统,设计了基于多载波码分多址(MC-CDMA)的多进制联合稀疏图.该多进制联合稀疏图通过变量节点和置换节点,将低密度扩频矩阵和多进制低密度奇偶校... 详细信息

为解决移动通信系统过载传输,在稀疏图多址接入基础上,将低密度扩频技术拓展至多载波传输系统,设计了基于多载波码分多址(MC-CDMA)的多进制联合稀疏图.该多进制联合稀疏图通过变量节点和置换节点,将低密度扩频矩阵和多进制低密度奇偶校验码(LDPC)校验矩阵结合起来,使得系统的接收端能够在整幅稀疏图上同时完成多用户检测和信道译码.多进制联合稀疏图融合了扩频、多载波调制和信道编码等技术,包含多维信号的综合协作处理.计算机仿真表明,多进制联合稀疏图MC-CDMA在系统严重过载情况下,仍然能达到理想的通信性能.

关键词：多载波码分多址多载波传输多进制联合稀疏图检测译码

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基于正交小波的低压电力线多载波通信新方法

电力系统自动化 2003年第17期27卷 31-34页

作者：张有兵程时杰华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074

基于正交频分复用的概念 ,提出了使用多尺度正交小波基取代传统正交频分复用调制(OFDM)中的余弦函数基的新想法 ,并且基于滤波器组的多载波系统模型推导出衡量多径干扰的定量指标 ,在实际低压电力载波通道模型上 ,对使用上述两种OFDM方... 详细信息

基于正交频分复用的概念 ,提出了使用多尺度正交小波基取代传统正交频分复用调制(OFDM)中的余弦函数基的新想法 ,并且基于滤波器组的多载波系统模型推导出衡量多径干扰的定量指标 ,在实际低压电力载波通道模型上 ,对使用上述两种OFDM方法所产生的多径干扰进行了计算 ,计算结果表明 ,与传统的OFDM方法相比。

关键词：电力线通信多径效应正交小波多载波传输