面向多用户异步协作通信的多载波多址传输编码理论研究

The research on multiuser and multicarrier asynchronous cooperative communication coding theory for asynchronous signals and asymmetric transmissions is proposed in this project, which could be focus on the performance limitations of future 5G cooperative communication system caused by the heterogeneous networking, dynamic topology, and various channels. The main contributions of this project are that: 1) The coding theory of the physical layer joint cooperative network and channel codes under the asynchronous cooperative signaling; 2) The communication theory of multiuser asynchronous cooperative transmission based on GFDM modulations for the joint design by coded modulations and multicarrier asynchronous accessing; 3) The physical layer joint network and channel coded modulations and parameters optimizations based on asymmetrical multicarrier transmission for various users in the multiuser cooperative communication system.

本项目拟围绕未来5G协作通信系统中由于网络异构化、拓扑动态化、信道多样化等不确定因素增加而导致传输性能受限的问题，研究适用于信号不同步和传输速率非对称情景下的多用户多载波异步协同通信编码基础理论。主要研究内容包括：1）物理层异步协同网络信道联合编码的理论研究, 设计适用于多用户协作信号非同步条件下的联合编译码方案；2）研究基于GFDM(Generalized Frequency Division Multiplexing)调制的多用户异步协同通信理论，设计非正交多载波传输与异步接入相融合的编码调制方案；3）研究适用于非对称传输速率的多载波物理层网络信道联合编码调制方案及动态参数优化，以适应多用户协作通信时用户传输速率不一致的情况。

本项目主要针对基站与终端、终端与基站、终端间无线通信网络中的信号传输算法与优化展开了研究，可以应用在5G的无线通信系统中。具体的主要研究内容包括：1、多天线多载波系统中的编码传输优化算法与检测性能研究；2、终端间无线通信网络和无线中继通信网络中的编码传输优化算法与性能分析研究；3、基于异步传输NOMA 系统的无线通信系统传输优化算法与性能分析研究。在项目执行期间，在无线通信网络信号传输优算算法及编码领域，共发表标注论文14篇，其中SCI期刊论文7篇，其中2区论文4篇；EI国际会议论文1篇；北大中文核刊6篇。发表学术专著章节1篇。授权中国国家发明专利5项；软件著作权3项。提出的低复杂度的多天线系统的无线信号检测实现方法还被应用到江苏东源电子有限公司的产品生产中，为5G无线网络的应用发展提供了一些技术参考与理论基础。