单载波fdma和ofdma的峰均功率比的比较研究.pdf

华中科技大学 硕士学位论文 单载波FDMA和OFDMA的峰均功率比的比较研究 姓名：李贝撒 申请学位级别：硕士 专业：通信与信息系统 指导教师：苏钢 2010-05-26 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 III 摘 要 摘 要 如今的第三代（3G）通信系统，已经在向第四代（4G）系统演进第三代 合作伙伴计划（3GPP）已经发布了长期演进（LTE）的规范这些变化中有些是在 物理层，特别是在调制和多址接入方案中这代系统依赖各种不同码分多址（CDM A）技术，在LTE中，下行是采用正交频分多址（OFDM），上行是采用单载波频 分多址（SC-FDMA）这篇论文研究了上行与下行采用不同调制方案的合理性， 特别是为什么没有在上行中采用OFDMA方案OFDMA和SC- FDMA均属于OFDM多址方案，也有类似的调制方式和单载波频域均衡（SC-FDE） 这篇论文中我们比较了各多址方案首先研究底层调制方式的不同点，然后深入 这些不同点，建立一个用于多址方案比较的基础，最后我们对峰均功率比（PAPR ）进行比较研究PAPR的重要性体现在移动设备上。

LTE上行中需要保持一个低的 PAPR，以更有效地降低移动设备的电量消耗 在这篇论文中，我分析了SC-FDMA的PAPR并且解析地导出SC-FDMA的时 域信号，并利用PAPR的互补累积分布函数（CCDF）对它们的PAPR特征进行数值 比较从结果1我们可以发现OFDMA和SC-FDMA之间哪一种方案具有更低的PAPR 比较SC-FDMA的两种形式，我需要分析集中式FDMA（LFDMA）和交织FDMA （IFDMA）哪一种方案具有更低的PAPR通过结论分析，我研究了SC-FDMA信号 的PAPR并且把它与OFDMA的情况比较，导出IFDMA和LFDMA的时域信号，使用 PAPR的CCDF函数对PAPR特征进行了数值比较，以展示出SC-FDMA和OFDMA之 间，以及IFDMA和LFDMA之间，哪一种方案具有更低的PAPR 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I Abstract In today's 3rd generation (3G) communications systems, we need to meet the 4th generation (4G) systems. 3rd Generation Partnership Project (3GPP) has released the Long Term Evolution (LTE) specification. Some of these changes are in the physical layer (PHY), In particular in the modulation and multiple access schemes. The generation relied on variations of Code Division Multiple Access (CDMA), However LTE implements Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) for its downlink and for uplink it implements Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access (SC-FDMA). In this project I investigating the reasoning for this discord between uplink and downlink modulation schemes; in particular, why Orthogonal Frequency Division Multiple-Access (OFDMA) was not used as the uplink. OFDMA and SC-FDMA are the multiple-access versions of OFDM which has similar modulation scheme, Single-Carrier Frequency-Domain Equalization (SC-FDE). In this project the differences between the multiple-access methods is compared , firstly cover the differences between their underlying modulation schemes is covered ,secondly covers these differences, building the foundation for a comparison between the multiple-access methods themselves which thirdly will lead us to the bases used for comparison of peak-to-average power ratio (PAPR). PAPR is main important for the uplink of mobile devices. It is important to keep a low PAPR on the uplink to reduce drain batteries on mobile devices more quickly. In this project i analyze the PAPR of SC-FDMA and analytically derive the time domain SC-FDMA signals and numerically compare PAPR characteristics using the 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 II complementary cumulative distribution function (CCDF) of PAPR. And from the result 1 will find which has lower PAPR between OFDAM and SCFDMA. Comparing the two forms of SC-FDMA,I have to find which has higher PAPR between localized FDMA (LFDMA) and interleaved FDMA (IFDMA) In Conclusion I analyze the PAPR of SC-FDMA signals and compare it with the case of OFDMA deriving the time domain signals of IFDMA and LFDMA, and numerically compare PAPR characteristics using CCDF of PAPR and show which signals indeed have lower PAPR compared SC-FDMA and OFDMA and also show which Incurs higher PAPR compared to IFDMA and LFDMA. During simulation will see how raised cosine pulse shaping will affect PAPR using QPSK and 16 QAM modulations, with different roll off factor. Key WORDS: SC-FDMA, OFDMA, IFDMA, LFDMA, PAPR (Peak to Ava rage Power ratio and, LTE (long term evolution) 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 56 Acronyms and Notations 3GPP ARQ CDF CDMA DL eNB FDD FDMA FDMA HARQ LOS LTE MIMO OFDM OFDMA PAPR PHY PL PRB PSD PUSCH QAM QPSK RRC RRM RSRP RTT SDMA SINR SNR TDD TDM TDMA TPC TTI UE UL UTRA UTRAN Third Generation Partnership Project Automatic repeat request Cumulative distribution function Code division multiple access Downlink Evolved Node-B Frequency division duplex Frequency division multiple access Frequency division multiple access Hybrid ARQ Line of sight Long-Term Evolution Multiple input, multiple outputOrthogonal frequency division multiplexing Orthogonal frequency division multiple access Peak-to-average power ratio Physical layer Path loss Physical Resource block Power spectral density Physical uplink shared channel Quadrature amplitude modulation Quadrature phase shift keying Radio resource control Radio resource management Reference signal received power Round trip time Spatial-Division Medium Access Signal-to-interference-and-noise ratio Signal-to-noise ratio Time division duplex Time division multiplexing Time division multiple access Transmit power control Transmission time interval User equipment Uplink Universal terrestrial radio access Universal terrestrial radio access network 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。

尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出贡献的个人和集 体， 均已在文中以明确方式标明 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权。