【摘要】：通用濾波多載波(Universal Filtered Multi-Carrier,UFMC)作為5G候選波形之一,憑借良好的帶外抑制和較高的頻譜利用率引起了廣泛關(guān)注。UFMC作為一種多載波技術(shù),載波頻偏是影響其系統(tǒng)性能的一個(gè)重要因素。為了降低載波頻偏對(duì)系統(tǒng)性能的影響,本文擬在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì),以實(shí)現(xiàn)載波同步。所以,本文主要圍繞UFMC系統(tǒng)的載波頻偏估計(jì)算法展開(kāi)研究。基于上述背景,本文首先分析了UFMC系統(tǒng)的基本原理并以公式推導(dǎo)的形式給出了UFMC與OFDM之間的關(guān)系。同時(shí)結(jié)合子帶濾波的過(guò)程,總結(jié)了UFMC系統(tǒng)的特點(diǎn)。在綜合分析了現(xiàn)有載波同步算法的基礎(chǔ)上,給出了可能的改進(jìn)方向。其次,在分析了載波頻偏產(chǎn)生的原因和對(duì)UFMC系統(tǒng)性能的影響后,本文將SC算法應(yīng)用于UFMC中,由于UFMC經(jīng)過(guò)濾波后的特殊符號(hào)結(jié)構(gòu),小數(shù)倍和整數(shù)倍頻偏估計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法中都必須做出相應(yīng)的改動(dòng)。借鑒SC算法的思想,本文提出了只使用一個(gè)UFMC符號(hào)作為訓(xùn)練序列的改進(jìn)算法,有效地降低了同步序列的開(kāi)銷(xiāo)。改進(jìn)算法通過(guò)整數(shù)倍頻偏估計(jì)和小數(shù)倍頻偏估計(jì)共同完成頻偏估計(jì)過(guò)程。其中,整數(shù)倍頻偏估計(jì)是利用譜相關(guān)的原理計(jì)算的;為了提高估計(jì)精度,重新設(shè)計(jì)了訓(xùn)練序列的結(jié)構(gòu)用于小數(shù)倍頻偏估計(jì)。通過(guò)仿真數(shù)據(jù)表明:改進(jìn)算法不僅估計(jì)范圍大,而且估計(jì)精度高。最后,基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)給出了載波頻偏估計(jì)模塊和接收機(jī)中其他關(guān)鍵模塊的硬件實(shí)現(xiàn)方案。其中載波同步模塊是依據(jù)改進(jìn)算法的原理實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中首先基于理論分析,確定算法實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)并將其劃分為若干子模塊,再通過(guò)Matlab仿真數(shù)據(jù)確定硬件語(yǔ)言中的數(shù)據(jù)位寬等參數(shù)。用硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)各個(gè)子模塊并對(duì)其進(jìn)行功能仿真,對(duì)比仿真結(jié)果是否與Matlab的仿真結(jié)果一致,以此驗(yàn)證其邏輯功能是否正確。最終將生成比特文件下載到開(kāi)發(fā)板中,使用Chipscope捕獲FPGA上的實(shí)時(shí)信號(hào),完成整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試與驗(yàn)證。
【圖文】：

圖 1.1 5G 應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)是移動(dòng)通信物理層的基礎(chǔ)技術(shù)。OFDM 作為 4G 波形被廣泛應(yīng)各子載波間是相互正交的，頻譜之間可以相互重疊，，所以頻譜利用高很多。而且能夠有效對(duì)抗多徑衰落，除此之外，它的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度

圖 2.1UFMC 系統(tǒng)模型進(jìn)行IDFT變換后，需要將得到的并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成串行的數(shù)據(jù)流，據(jù)流ix 進(jìn)行濾波處理。UFMC系統(tǒng)使用的是切比雪夫?yàn)V波器，可根據(jù)長(zhǎng)度L生成一個(gè)中心頻率為 0 的濾波器，對(duì)于不同的子帶需要將該濾
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 何萍;UFMC系統(tǒng)中同步技術(shù)的研究[D];重慶郵電大學(xué);2017年

2 金洪善;基于FPGA的UFMC基帶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];重慶郵電大學(xué);2017年

3 席思雨;面向小包傳輸?shù)耐ㄓ脼V波多載波復(fù)用技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2017年

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5 陳會(huì)英;OFDM系統(tǒng)載波頻偏估計(jì)有關(guān)算法的研究[D];南京郵電大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2686613