在高速鐵路通信系統(tǒng)中,列車與基站間的快速移動會帶來極大的多普勒頻移,而其將會引起的載波間干擾則會大大干擾鐵路通信的服務(wù)質(zhì)量,甚至會導致數(shù)據(jù)包丟失或是列車和基站之間的傳輸延遲或中斷。受到高速移動通信和復(fù)雜地形通信需求不斷增長的推動。本文研究了高鐵LTE-R系統(tǒng),其中列車與基站間的通信將會受到多普勒頻移與復(fù)雜地形的多徑干擾。為了解決高鐵通信的載波間干擾問題,我們提出了兩種不同方案,一種是新加窗算法來減輕高鐵的載波間干擾。通過聯(lián)合載波間干擾自我消除和加權(quán)和重疊加法,可以通過加權(quán)和重疊加法減少旁瓣,并且載波間干擾自我消除技術(shù)可以進一步降低誤碼率。在仿真結(jié)果中,我們考慮了不同的高速鐵路情況,并且證實了我們的算法與傳統(tǒng)的自我消除算法相比在最小誤碼率時實現(xiàn)了更好的性能。另一種是預(yù)編碼處理策略,將多普勒干擾矩陣從信道矩陣中提取出來,針對OFDM子載波受到的多普勒干擾矩陣進行預(yù)編碼處理。其中復(fù)雜地形帶來的多徑干擾同樣利用預(yù)編碼技術(shù)進行處理。我們的目標是通過利用預(yù)編碼和干擾矩陣聯(lián)合處理發(fā)送器發(fā)送前的信號來最小化接收器端的誤碼率性能。同時,我們采用的模型利用角度域方法模擬列車與基站間角度變化來降低列車移動帶... 

【文章來源】：華東交通大學江西省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１帶循環(huán)前綴的ＯＦＤＭ系統(tǒng)框圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｎ?ＯＦＤＭ?ｓｙｓｔｅｍ?ｗｉｔｈ?ｃｙｃｌｉｃ?ｐｒｅｆｉｘ??

??如圖２－１所示，ＯＦＤＭ框架里面，發(fā)送端在并行數(shù)據(jù)星座映射后，采用了?ＩＦＦＴ的??方式將并行數(shù)據(jù)調(diào)制到各個子載波上。而接收端在數(shù)據(jù)去掉保護間隔后，采用了?ＦＦＴ??的方式將調(diào)制在各個子載波上的數(shù)據(jù)解調(diào)出來［２，８］。這種處理方法的原理在于，ＯＦＤＭ??系統(tǒng)需要將數(shù)據(jù)在發(fā)射端與接收端調(diào)制并解調(diào)到指數(shù)信號上。而這樣的步驟可以通過??ＩＤＦＴ來等效實現(xiàn)ＯＨＤＭ基帶信號令抽樣速率為Ｔ／Ｎ，得到ＯＦＤＭ基帶符號表達??式：??ｓｋ?＝?ｓ（ｋＴＩＮ）?如議，｛０?＜?ｋ?＜?Ｎ?—?Ｖ）?（２－３）??／＝０??這里可以看作，在發(fā)送端將＆作為的ＩＤＦＴ運算結(jié)果傳輸。在接收端，則需要將??＆進行ＤＦＴ變換得到原始數(shù)據(jù)符號式：??ｄ＜?＝?Ｚ?ｓｋｅ￣Ｊ２ｎｉｋｌＮ?，（〇＜ｉ＜Ｎ－ｌ）?（２－４）??ｋ＝０??通過公式２－３和公式２－４分析得到，可以利用ＩＤＦＴ與ＤＦＴ來代替ＯＦＤＭ系統(tǒng)中??的調(diào)制解調(diào)步驟。而在ＯＦＤＭ的實際應(yīng)用系統(tǒng)中

圖２－３由４個子載波組成的ＯＦＤＭ符號??Ｆｉｇ．?２－３?ＯＦＤＭ?ｓｙｍｂｏｌ?ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ?ｏｆ?４?ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒｓ??圖２－３表示了由４個子載波組成的一個ＯＦＤＭ字符。圖中每個子載波上調(diào)制了相??同的信息，因此子載波的幅值與相位完全相同。同時圖中可以看出ＯＦＤＭ的調(diào)制要??求，ＯＦＤＭ調(diào)制將每個子載波都包含了整數(shù)倍的周期，這樣處理能夠讓每個相鄰子載??波之間相差一個周期，最終確保了子載波之間的正交性［２，１６］。??要求ＯＦＤＭ符號里各子載波之間相互正交是為了方便發(fā)送數(shù)據(jù)信號在接收端快速??其又正確的恢復(fù)。例如對第ｎ個子載波進行解調(diào)，采用的解調(diào)步驟是先將ＯＦＤＭ符號??與第ｎ個子載波上所攜帶的符號進行相差，再以Ｔ為時間周期對其進行積分，得到如??下公式：??Ｔ?Ｊｔ?ｉ＝〇??（２＿５）??Ｔ?＜＇＝？?＾??只有在ＯＦＤＭ信號里各個子載波之間相互正交的情況下，有：??＊?卜叫?Ｊ?＝?（２－６）??最終將公式（２－６）代入（２－５）求到：??ｙ，＝ｘｔ?（２－７）??由此可以看出

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]高速移動環(huán)境下OFDM系統(tǒng)ICI消除及信道估計技術(shù)研究[D]. 李磊.華東理工大學 2015
[6]高鐵環(huán)境下MIMO-OFDM系統(tǒng)的載波間干擾消除算法研究[D]. 焦戊臣.上海大學 2014
[7]高速移動場景下基于TD-LTE標準的ICI消除方法研究[D]. 白金波.北京交通大學 2014
[8]OFDM系統(tǒng)中ICI分析及其消除方法研究[D]. 肖力勇.哈爾濱工程大學 2012
[9]加窗技術(shù)對協(xié)同OFDM系統(tǒng)ICI性能的改進[D]. 孫夢飛.南京郵電大學 2012
[10]高速移動環(huán)境下OFDM系統(tǒng)中載波干擾消除的方法研究[D]. 李山.北京郵電大學 2011



本文編號：3019302