本文選題：同時同頻全雙工 + 頻譜資源　； 參考：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：通常,無線通信系統(tǒng)所采用的時分雙工或者頻分雙工,以犧牲時間或者頻率資源為代價來實現(xiàn)雙向通信。在對無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求激增的今天,頻譜資源卻越發(fā)的緊張,能實現(xiàn)同時同頻通信的全雙工受到了重視。然而,同時同頻全雙工通信存在本地強(qiáng)自干擾問題。為抑制自干擾,目前的同時同頻全雙工實驗系統(tǒng)中,數(shù)字自干擾抑制是廣泛使用的技術(shù)之一。從已有文獻(xiàn)來看,時頻同步誤差對數(shù)字自干擾抑制的影響,還沒有具體分析和實驗驗證。為此,論文針對數(shù)字自干擾抑制中的時頻同步,分析了時頻同步誤差對數(shù)字自干擾抑制的影響,設(shè)計了特殊導(dǎo)頻自干擾同步方法,在FPGA上進(jìn)行了實現(xiàn),并在點對點全雙工通信場景中驗證了同步方法的性能。具體包括如下內(nèi)容。首先,分析了時頻同步誤差對數(shù)字自干擾抑制的影響。以20MHz帶寬LTE下行鏈路為基礎(chǔ),分析和仿真了時間和頻率同步誤差對數(shù)字自干擾抑制的影響。其中,時間同步誤差在-1到20個采樣符號時,自干擾抑制性能損失在3dB以內(nèi);載波頻率同步誤差在15Hz時,自干擾抑制性能損失小于1dB。然后,設(shè)計和實現(xiàn)了一種特殊導(dǎo)頻自干擾時頻同步方法。采用特殊導(dǎo)頻自干擾同步方法,以同步誤差對自干擾抑制效果的影響小于3dB為前提,結(jié)合LTE幀結(jié)構(gòu)設(shè)計了同步結(jié)構(gòu),選擇了同步關(guān)鍵算法。還給出了關(guān)鍵算法在FPGA上的實現(xiàn)細(xì)節(jié),包括軟件總體架構(gòu),子模塊劃分,接口定義和主要模塊處理流程。最后,在點對點全雙工通信平臺上驗證了論文設(shè)計的時頻同步方法。實驗與分析結(jié)果表明,論文設(shè)計的自干擾時頻同步方法能夠應(yīng)用于點對點全雙工通信系統(tǒng),并且與理想時頻同步的全雙工通信定點仿真鏈路相比,誤碼率達(dá)到10-7時,實驗結(jié)果的性能損失大約為1.5dB。論文提出的自干擾時頻同步方法,成功地應(yīng)用到了點對點全雙工LTE通信實驗系統(tǒng)中,為同時同頻全雙工正常通信提供了有力保障,同時對同時同頻全雙工數(shù)字自干擾抑制的進(jìn)一步探索提供了理論和工程實現(xiàn)的參考。
[Abstract]:In general, time division duplex or frequency division duplex is used in wireless communication systems to realize bidirectional communication at the expense of time or frequency resources. Today, the demand for wireless data services has increased rapidly, but the spectrum resources are increasingly tight, and the full duplex which can realize simultaneous communication has been paid more and more attention. However, there is a local strong self-interference problem in simultaneous full duplex communication. In order to suppress self-interference, digital self-interference suppression is one of the widely used techniques in the simultaneous-frequency full-duplex experimental system. The influence of time-frequency synchronization error on digital self-interference suppression has not been analyzed and verified by experiments. Therefore, aiming at the time-frequency synchronization in digital self-interference suppression, the influence of time-frequency synchronization error on digital self-interference suppression is analyzed, and a special pilot self-interference synchronization method is designed and implemented on FPGA. The performance of the synchronization method is verified in the point-to-point full duplex communication scenario. The details include the following. Firstly, the influence of time-frequency synchronization error on digital self-interference suppression is analyzed. Based on the 20MHz bandwidth LTE downlink, the effects of time and frequency synchronization errors on digital self-interference suppression are analyzed and simulated. When the time synchronization error is from 1 to 20 sampling symbols, the performance loss of self interference suppression is less than 3 dB, and the performance loss of self interference suppression is less than 1 dB when the carrier frequency synchronization error is 15 Hz. Then, a special pilot self-interference time-frequency synchronization method is designed and implemented. Based on the premise that the influence of synchronization error on self-interference suppression effect is less than 3dB, the synchronization structure is designed in combination with LTE frame structure, and the key synchronization algorithm is selected. The implementation details of the key algorithms on FPGA are also given, including software architecture, sub-module partition, interface definition and main module processing flow. Finally, the time-frequency synchronization method is verified on point-to-point full duplex communication platform. The experimental and analytical results show that the proposed method can be applied to point-to-point full-duplex communication system, and the BER is 10-7 when compared with the ideal time-frequency synchronization fixed-point simulation link. The performance loss of the experimental results is about 1.5 dB. The self-interference time-frequency synchronization method proposed in this paper has been successfully applied to point-to-point full-duplex LTE communication experimental system, which provides a powerful guarantee for simultaneous full-duplex normal communication. At the same time, it provides a theoretical and engineering reference for the further exploration of simultaneous full duplex digital self interference suppression.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2026710