《多用戶OFDM系統上行信號疊代接收技術研究》是依託北京師範大學，由郭俊奇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多用戶OFDM系統上行信號疊代接收技術研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：郭俊奇
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
正交頻分復用(OFDM)被定為4G物理層核心技術，該背景下對支持用戶高速移動的多用戶OFDM系統開展研究具有一定理論意義和套用前景。該系統中各用戶上行信號受到不同的時頻誤差和信道衰落影響，這使得基站在後4G時代如何實現更高性能的接收處理成為難題。鑒於近年來疊代接收被看作獲取更高性能增益的檢測手段，本項目擬針對多用戶OFDM系統上行信號疊代接收技術開展研究：1、提出一套針對時頻同步參數與均衡參數的聯合估計方案，以獲得各用戶時頻同步誤差和信道衝激回響等估值；2、提出一套將時頻同步誤差補償和頻域Turbo均衡相結合的疊代接收處理方案，利用前述估值實現最小均方誤差準則下上行信號時頻同步、頻域均衡和最大後驗機率信道解碼的最最佳化聯合疊代接收；3、兼顧4G國際標準給出的升級版LTE和升級版WiMAX兩套上行傳輸體制，測試該疊代接收機的誤碼率、收斂性和複雜度，論證其較之於現有疊代接收機的性能優勢。
結題摘要
本項目計畫針對支持高移動性的多用戶OFDM系統上行同步、均衡和解碼的聯合接收技術開展研究。在本項目為期三年的研究過程中，項目組全體人員能夠嚴格遵照原《申請書》中擬定的研究計畫執行相應的研究任務，並緊跟這三年期間的5G最新研究趨勢對原研究內容進行適當擴展。迄今為止，我們已順利實現了本項目原定的研究目標。本項目的主要研究內容和取得的重要結果說明如下：一、同步參數與均衡參數的聯合估計技術研究：提出了一套簡單易行的多用戶信號同步參數(CFO、STE)和均衡參數(CIR)的聯合估計方案。二、時頻同步、均衡與解碼的聯合疊代接收技術研究：提出了一套包含時頻同步、頻域均衡和解碼的最最佳化聯合疊代接收方案，可實現時頻同步模組、頻域均衡模組和信道解碼模組在最小均方誤差準則下的聯合疊代。三、疊代接收機的性能評估：聯合疊代接收方案較之於現有疊代接收方案的各項預期性能（複雜度、誤碼率和收斂性）優勢均得到了仿真驗證。四、面向5G新波形的峰均功率比參數降低方法研究：針對5G物理層備選技術——基於濾波器組的多載波(FBMC)系統，提出了一套將限幅法和部分序列傳輸方法相結合的PTS-Clipping峰均功率比降低方案。五、面向5G的廣義頻分復用(GFDM)接收技術研究：針對5G物理層備選技術——廣義頻分復用(GFDM)系統，設計出了一套完整的MIMO-GFDM發射接收方案，並完成了與OFDM系統的各性能指標對比。六、面向5G的D2D蜂窩異構網路物理層安全最佳化策略研究：針對D2D通信與蜂窩通信共存的蜂窩異構網路，提出了一套基於物理層安全機制的自適應功率控制和接入控制策略。七、信號疊代處理新方法和新套用：嘗試利用當今流行的機器學習/深度學習模型解決信號處理問題，提出了一套基於自學習框架的感測信號疊代處理方法並套用於移動健康監測。本項目執行期間已公開發表學術論文14篇，其中SCI檢索5篇、EI檢索9篇，這些研究成果可用於最佳化現有4G蜂窩移動通信系統的底層信號接收處理算法性能，並為5G新空口物理層關鍵技術和協定的進一步完善提供理論指導。
