论文摘要：地面数字电视多天线接收及多用户接入技术研究

随着电视用户需求不断提高并日益差异化，未来地面数字电视传输技术的重点任务是提高频谱效率以及支持双向互动。在带宽和功率受限的无线通信中，多天线系统可以获得更高的频谱效率；此外，地面数字电视传输系统还需要引入高效的无线资源调度机制，从而满足不同用户业务对无线资源和服务质量的不同需求。本论文以地面数字电视广播系统为背景，对基于多天线接收的全模式基带解调技术以及基于多用户接入应用的网络频率复用和资源调度技术进行了创新研究。首先，本论文在数字电视地面传输国家标准的框架下，研究了全模式接收机中包括信道估计、均衡、判决等在内的基带解调技术，提出了适用于国家标准中单多载波模式的基于硬件优化的解调改进算法。通过FPGA样机验证表明，该算法在不影响整体性能的前提下，有效降低了接收机硬件实现复杂度，从而有利于全模式解调芯片设计的硬件开销和运算功耗的降低。同时还提出了基于判决误差反馈的信道状态预测算法，利用判决误差来修正下一符号的信道估计值，从而有效改善了低载噪比信道下的接收性能。其次，本论文在数字电视地面传输国家标准的框架下，提出了基于频域合并、时域均衡的多天线分集接收方案。该方案的分集合并是在判决前进行的，有效克服了判决误差对多个信号副本间非相关性的影响；所选用的最大合并比法分集增益高、实现算法简单；通过频域变换来增大信号副本空间，充分利用信号副本在频域内非相关性更大的特点，仿真结果表明该方案的分集增益要高于传统的时域合并分集方案。然后，本论文针对未来地面数字电视传输系统的多用户接入网络架构，提出了基于OFDMA多用户接入的最优分数频率复用方案。通过引入归一化频谱利用率作为分析工具，解决了广播网络中不同复用频段划分的最优问题，通过减小邻近小区对本小区用户的同频干扰，使得系统吞吐量最大化。最后，本论文针对未来地面数字电视传输系统的多用户双向交互业务应用，提出了基于效用函数最大化的多用户间比例公平资源调度算法。通过对用户的速率进行实时跟踪并调整其调度权重，在满足不同用户服务质量约束的前提下，提高了系统频谱利用率。

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