【摘要】：在本論文中,作者提出了一種應(yīng)用于多用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)上行鏈路的基于零填充(Zero Padding,ZP)的非完全重構(gòu)濾波器組多載波(FilterBankMulti-Carrier,FBMC)系統(tǒng),即ZP-FBMA系統(tǒng)。該系統(tǒng)中濾波器組的原型濾波器為普通的低通濾波器,不需要滿(mǎn)足完全重構(gòu)或近似完全重構(gòu)條件。在發(fā)射端進(jìn)行ZP處理,并在接收端進(jìn)行相應(yīng)的重疊相加。本文提出了多種接收機(jī),包括時(shí)域均衡接收機(jī)、下采樣頻域均衡接收機(jī)以及分析濾波器組(AnalysisFilterBank,AFB)頻域均衡接收機(jī),并提出聯(lián)合頻域均衡消除子帶間干擾。仿真與理論分析結(jié)果證明,與傳統(tǒng)的循環(huán)前綴正交頻分多址、單載波頻分復(fù)用多址以及完全重構(gòu)濾波器組多址(Perfect Reconstruction Filter Bank Multiple Access,PR-FBMA)系統(tǒng)相比,本文提出的ZP-FBMA系統(tǒng)具有更低的峰均功率比、更好的誤碼率(BitError Rate,BER)性能、更強(qiáng)的抗載波頻偏能力以及更小的功率和數(shù)據(jù)速率損失。ZP-FBMA在本質(zhì)上是非正交的多址接入系統(tǒng),總是存在的用戶(hù)間干擾在一定程度上增加了信道均衡難度,導(dǎo)致系統(tǒng)性能惡化。針對(duì)某些參數(shù)場(chǎng)景下ZP-FBMA系統(tǒng)BER性能沒(méi)有很大提升的問(wèn)題,本文對(duì)接收機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。將初次接收得到的信號(hào)估計(jì)值反饋到干擾消除單元,以消除其他用戶(hù)對(duì)某個(gè)特定用戶(hù)的干擾。干擾消除后即進(jìn)行單用戶(hù)檢測(cè),本文設(shè)計(jì)了多種單用戶(hù)接收機(jī),包括單用戶(hù)時(shí)域均衡接收機(jī)、單用戶(hù)下采樣頻域均衡接收機(jī)、單用戶(hù)AFB頻域均衡接收機(jī)以及單用戶(hù)垂直貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)接收機(jī),進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的BER性能。此外,本文提出以相應(yīng)通信指標(biāo)最優(yōu)化為目標(biāo)進(jìn)行濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì),在干擾消除的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升單用戶(hù)在多徑信道下的傳輸性能。具體包括多相分量選擇以及原型濾波器截止頻率優(yōu)化。多相分量選擇充分利用了在PR-FBMC系統(tǒng)中被丟棄的其余多相分量。而截止頻率優(yōu)化則通過(guò)調(diào)整原型濾波器的截止頻率,根據(jù)某些準(zhǔn)則獲得最優(yōu)的BER性能。最終的仿真結(jié)果表明,系統(tǒng)的BER性能可以得到進(jìn)一步的提升。因此本文提出的ZP-FBMA通信系統(tǒng)在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)通信中有很好的應(yīng)用前景。
【圖文】：

第二章關(guān)鍵技術(shù)基本原理逡逑如圖２．７和式（２－８）所示，可將ＯＦＤＭ發(fā)射機(jī)表示成另一種形式。即可以將逡逑＼￥二（：，所），７７７邋＝邋０，１，．＿．從－１視為一組濾波器，／？邋＝邋０時(shí)＇＼￥二（：，０）邋＝邋［＾＾，＾＾，．．．，＾＾］７＇即為逡逑一個(gè)低通線性相位ＦＩＲ濾波器的系數(shù)該濾波器可以看做ＯＦＤＭ的原型濾波器，其逡逑佘子帶（ｗ邐－１邋）由該濾波器在頻域上進(jìn)行移動(dòng)得到。Ａ／＝８時(shí)ＯＦＤＭ的等效濾逡逑波器組頻域響應(yīng)如圖２．８所示。逡逑可以看出每個(gè)子載波的頻域響應(yīng)呈ｓｉｎｅ函數(shù)形狀，且各個(gè)子載波相互重疊。但在子載波逡逑間隔整數(shù)倍的位置上，只有一個(gè)子載波的頻域響應(yīng)是非零的（如圖２．８的紅色箭頭所示），，這逡逑就是所謂的正交性，即ＯＦＤＭ信號(hào)頻帶內(nèi)不同子載波之間彼此正交。從圖２．８還可以看出逡逑ＯＦＤＭ中濾波器的頻域響應(yīng)有較大的帶外泄露，為了減小其帶外波紋，需要使用頻域上更力口逡逑集中的濾波器。可以在時(shí)域上增加子帶濾波器的長(zhǎng)度，即增加濾波器沖激響應(yīng)系數(shù)的個(gè)數(shù)，逡逑對(duì)應(yīng)于頻域則在現(xiàn)存的ＯＦＤＭ頻響系數(shù)中間插入額外的系數(shù)

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑的比值，是多載波符號(hào)在時(shí)域上重疊的數(shù)量。例如Ｍ＝８時(shí)，《邋＝邋４和《邋＝邋８的濾波器組頻逡逑域響應(yīng)分別如圖２．１０（ａ）和圖２．１０（ｂ）所示，可以看出《越大，濾波器組在頻域上就越集逡逑中，阻帶衰減就越快。由于時(shí)域上濾波器的脈沖響應(yīng)長(zhǎng)度超過(guò)了多載波符號(hào)的周期（為其逡逑？倍），導(dǎo)致了符號(hào)之間的重疊，因此濾波器必須滿(mǎn)足一定的要求才能在接收端恢復(fù)出原始逡逑數(shù)據(jù)符號(hào)，即濾波器組的原型濾波器需要進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足ＰＲ／ＮＰＲ條件。逡逑２．３．２傳統(tǒng)ＦＢＭＣ方法回顧逡逑２．３２．１邋Ｃｈａｎｇ邋和邋ＣＭＦＢ／ＤＷＭＴ逡逑濾波器組的概念最早是由Ｃｈａｎｇ［２２］提出，他提出了在最小帶寬內(nèi)通過(guò)一組重疊的濾波器逡逑發(fā)送ＰＡＭ符號(hào)序列所需的條件。為了以一種較高帶寬效率的方式發(fā)送ＰＡＭ符號(hào)，Ｃｈａｎｇ提逡逑出使用ＶＳＢ來(lái)傳輸信號(hào)。Ｃｈａｎｇ的開(kāi)創(chuàng)性方法并沒(méi)有在信號(hào)處理方面受到廣泛關(guān)注，但后逡逑來(lái)出現(xiàn)了一種名為ＤＷＭＴ的多載波系統(tǒng)進(jìn)一步的研宄［２５１指明ＤＷＭＴ基于ＣＭＦＢ。逡逑事實(shí)上ＤＷＭＴ信號(hào)是通過(guò)ＶＳＢ調(diào)制的ＰＡＭ信號(hào)序列合成得到的，艮卩該方法可以被視為逡逑Ｃｈａｎｇ提出方法的“重新發(fā)明
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN713

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本文編號(hào)：2621383