二階非圓信號的自適應(yīng)濾波算法及其應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-07-02 09:10
由于復(fù)數(shù)形式與實數(shù)形式相比能夠更簡潔清晰地表征信號與系統(tǒng)的幅度和相位信息,使其在當(dāng)今的理論科學(xué)和工程領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而,在許多復(fù)數(shù)信號的應(yīng)用的場景中,復(fù)數(shù)區(qū)別于實數(shù)的一個重要的特殊性質(zhì)——非圓性常被忽視。本文重點關(guān)注兩種導(dǎo)致信號呈現(xiàn)非圓性的原因——同相/正交(in-phase/quadrature,I/Q)不平衡和正交頻分復(fù)用/交錯正交幅度調(diào)制(OFDM/OQAM),針對I/Q不平衡測量與補償,全雙工收發(fā)機自干擾消除等實際應(yīng)用問題展開研究,提出相應(yīng)的復(fù)數(shù)自適應(yīng)濾波器算法并對這些算法的性能進行了理論分析以及仿真和實驗驗證,實現(xiàn)了理論和應(yīng)用的源頭創(chuàng)新。本文的研究工作主要包括以下幾個方面:提出了一種適用于采用OFDM制式的無線局域網(wǎng)(wireless local area network,WLAN)發(fā)射機的I/Q不平衡測量方法。該方法屬于儀器級別的測量方法,它能夠?qū)㈩l率選擇性信道的影響從發(fā)射機的I/Q不平衡中排除出去,從而準(zhǔn)確地得到I/Q不平衡的測量結(jié)果。測量方法分為兩個步驟進行:第一階段,利用信號的二階統(tǒng)計特性和子載波間的獨立性假設(shè)進行自適應(yīng)的盲估計,獲得信道與I/Q不平衡的...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號約定與縮略語列表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 I/Q不平衡估計問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 全雙工系統(tǒng)自干擾消除問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 復(fù)數(shù)自適應(yīng)濾波器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 非圓信號與寬線性模型基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 非圓信號的定義與性質(zhì)
2.2.1 從二元實數(shù)到復(fù)數(shù)
2.2.2 復(fù)數(shù)隨機變量與隨機矢量的非圓性
2.3 寬線性模型
2.3.1 寬線性模型的定義
2.3.2 寬線性模型的最小均方誤差
2.3.3 寬線性與實數(shù)雙通道模型的二元性
2.4 本章小結(jié)
第三章 適用于OFDM發(fā)射機的IQ不平衡測量的非圓自適應(yīng)濾波算法
3.1 引言
3.2 OFDM制式的WLAN發(fā)射機中的I/Q不平衡問題
3.3 基于二階統(tǒng)計量的I/Q不平衡測量算法
3.3.1 基帶信號處理
3.3.2 聯(lián)合I/Q不平衡和信道估計
3.3.3 I/Q不平衡精估計
3.4 仿真實驗與結(jié)果分析
3.4.1 仿真結(jié)果
3.4.2 實驗結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 適用于OFDM/OQAM接收機的IQ不平衡盲補償算法
4.1 引言
4.2 OFDM/OQAM信號和I/Q不平衡
4.3 OFDM/OQAM接收機的IQ不平衡盲補償算法
4.3.1 第一類OFDM/OQAM系統(tǒng):相鄰子信道存在相位偏移
4.3.2 第二類OFDM/OQAM系統(tǒng):相鄰子信道不存在相位偏移
4.4 仿真實驗與結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 適用于全雙工直接變頻收發(fā)機的ANCLMS數(shù)字自干擾消除器
5.1 引言
5.2 全雙工收發(fā)機以及寬線性模型
5.2.1 全雙工收發(fā)機
5.2.2 寬線性模型和信號的假設(shè)條件
5.2.3 各干擾信號分量的功率分析
5.3 ACLMS自干擾消除器以及性能分析
5.3.1 均值收斂性分析
5.3.2 均方收斂性分析
5.3.3 穩(wěn)態(tài)分析
5.4 ANCLMS數(shù)字自干擾消除器及其性能分析
5.4.1 均值收斂性分析
5.4.2 均方收斂性分析
5.4.3 穩(wěn)態(tài)分析
5.5 仿真實驗與結(jié)果分析和擴展
5.5.1 提升ANCLMS自干擾消除器的收斂速度
5.6 本章小結(jié)
第六章 適用于全雙工直接變頻收發(fā)機的DC-NCLMS數(shù)字自干擾消除器
6.1 引言
6.2 全雙工收發(fā)機模型和ANCLMS自干擾消除器
6.3 DC-NCLMS自干擾消除器
6.4 DC-NCLMS自干擾消除器的性能分析
6.4.1 均值收斂性分析
6.4.2 均方收斂性分析
6.4.3 穩(wěn)態(tài)分析
6.4.4 提升DC-NCLMS的收斂速度
6.4.5 ANCLMS和DC-NCLMS自干擾消除器的計算復(fù)雜度
6.5 仿真實驗與結(jié)果分析
6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
作者攻讀博士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
博士論文
[1]非圓信號參數(shù)估計方法研究[D]. 文飛.電子科技大學(xué) 2014
[2]非圓信號波達方向估計算法研究[D]. 劉劍.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號:3260181
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號約定與縮略語列表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 I/Q不平衡估計問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 全雙工系統(tǒng)自干擾消除問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 復(fù)數(shù)自適應(yīng)濾波器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 非圓信號與寬線性模型基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 非圓信號的定義與性質(zhì)
2.2.1 從二元實數(shù)到復(fù)數(shù)
2.2.2 復(fù)數(shù)隨機變量與隨機矢量的非圓性
2.3 寬線性模型
2.3.1 寬線性模型的定義
2.3.2 寬線性模型的最小均方誤差
2.3.3 寬線性與實數(shù)雙通道模型的二元性
2.4 本章小結(jié)
第三章 適用于OFDM發(fā)射機的IQ不平衡測量的非圓自適應(yīng)濾波算法
3.1 引言
3.2 OFDM制式的WLAN發(fā)射機中的I/Q不平衡問題
3.3 基于二階統(tǒng)計量的I/Q不平衡測量算法
3.3.1 基帶信號處理
3.3.2 聯(lián)合I/Q不平衡和信道估計
3.3.3 I/Q不平衡精估計
3.4 仿真實驗與結(jié)果分析
3.4.1 仿真結(jié)果
3.4.2 實驗結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第四章 適用于OFDM/OQAM接收機的IQ不平衡盲補償算法
4.1 引言
4.2 OFDM/OQAM信號和I/Q不平衡
4.3 OFDM/OQAM接收機的IQ不平衡盲補償算法
4.3.1 第一類OFDM/OQAM系統(tǒng):相鄰子信道存在相位偏移
4.3.2 第二類OFDM/OQAM系統(tǒng):相鄰子信道不存在相位偏移
4.4 仿真實驗與結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 適用于全雙工直接變頻收發(fā)機的ANCLMS數(shù)字自干擾消除器
5.1 引言
5.2 全雙工收發(fā)機以及寬線性模型
5.2.1 全雙工收發(fā)機
5.2.2 寬線性模型和信號的假設(shè)條件
5.2.3 各干擾信號分量的功率分析
5.3 ACLMS自干擾消除器以及性能分析
5.3.1 均值收斂性分析
5.3.2 均方收斂性分析
5.3.3 穩(wěn)態(tài)分析
5.4 ANCLMS數(shù)字自干擾消除器及其性能分析
5.4.1 均值收斂性分析
5.4.2 均方收斂性分析
5.4.3 穩(wěn)態(tài)分析
5.5 仿真實驗與結(jié)果分析和擴展
5.5.1 提升ANCLMS自干擾消除器的收斂速度
5.6 本章小結(jié)
第六章 適用于全雙工直接變頻收發(fā)機的DC-NCLMS數(shù)字自干擾消除器
6.1 引言
6.2 全雙工收發(fā)機模型和ANCLMS自干擾消除器
6.3 DC-NCLMS自干擾消除器
6.4 DC-NCLMS自干擾消除器的性能分析
6.4.1 均值收斂性分析
6.4.2 均方收斂性分析
6.4.3 穩(wěn)態(tài)分析
6.4.4 提升DC-NCLMS的收斂速度
6.4.5 ANCLMS和DC-NCLMS自干擾消除器的計算復(fù)雜度
6.5 仿真實驗與結(jié)果分析
6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
作者攻讀博士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
博士論文
[1]非圓信號參數(shù)估計方法研究[D]. 文飛.電子科技大學(xué) 2014
[2]非圓信號波達方向估計算法研究[D]. 劉劍.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號:3260181
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