【摘要】：基于偏移正交幅度調(diào)制的濾波器組多載波(Filter Bank Multicarrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation,FBMC-OQAM)技術(shù)已經(jīng)成為5G中對傳統(tǒng)正交頻分復(fù)用技術(shù)的替代方案之一。而通信系統(tǒng)中的多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技術(shù)能在不增加頻譜資源的前提下大大增加系統(tǒng)的容量。兩者相結(jié)合的MIMO-FBMC技術(shù)也已成為近年來無線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。如今,MIMO系統(tǒng)中天線數(shù)量不斷增多,系統(tǒng)的運(yùn)算復(fù)雜度也隨之不斷提高,實(shí)現(xiàn)成本也因需要用到的射頻鏈路數(shù)量增多而急劇提高。在這樣的背景下,引入天線選擇技術(shù)可以很好的解決上述問題。通過天線選擇技術(shù)不僅能有效降低系統(tǒng)復(fù)雜度,還能減少在射頻鏈路上的高額開銷,因此,天線選擇技術(shù)具有高度的現(xiàn)實(shí)意義。為了驗證天線選擇技術(shù)在MIMO-FBMC系統(tǒng)中的優(yōu)越性,論文中首先研究了基于單載波的天線選擇算法,如最優(yōu)法、漸消法、遞增法、最大范數(shù)法等。其次,研究了基于多載波(Multi-Carrier Modulation,MCM)系統(tǒng)的天線選擇算法,如Per-tone算法、Bulk算法等,在MIMO-FBMC條件下對這些算法進(jìn)行仿真,并分析了各類算法的性能。在進(jìn)行仿真的同時,本文還就各種算法的復(fù)雜度作了詳細(xì)論證,并對各類算法就其性能和復(fù)雜度進(jìn)行了綜合討論。在系統(tǒng)設(shè)計時,對于通用軟件無線電外設(shè)(Universal Software Radio Peripheral,USRP)平臺,使用最大化系統(tǒng)容量的范數(shù)法實(shí)現(xiàn)發(fā)送端的天線選擇最為簡單�，F(xiàn)階段關(guān)于天線選擇技術(shù)的理論研究比較成熟,但是在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面仍然需要具體實(shí)踐和驗證。論文在基于USRP平臺的MIMO-FBMC系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了在基站端進(jìn)行12選4的天線選擇技術(shù),依據(jù)實(shí)際收發(fā)系統(tǒng)的傳輸性能驗證了天線選擇技術(shù)在該通信系統(tǒng)應(yīng)用中的健壯性、可行性。實(shí)現(xiàn)了Per-tone算法和Bulk算法的兩種實(shí)時MIMO通信系統(tǒng),并與不進(jìn)行天線選擇的系統(tǒng)進(jìn)行性能對比說明了實(shí)現(xiàn)的天線選擇算法不僅實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低而且穩(wěn)定性更高、誤碼率更低、信噪比也更好。
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文方案設(shè)計1 仿真驗證小節(jié)對 Per-tone 算法進(jìn)行 Matlab 仿真。與最大范數(shù)法不同，Per-tone 算子載波進(jìn)行天線選擇，所以為保證使用的仿真系統(tǒng)所使用的算法以及際系統(tǒng)一致，天線選擇算法需要使用接收端檢測出的完整信道狀態(tài)信仿真時使用的是與實(shí)際系統(tǒng)一樣的信道矩陣H。該矩陣是通過實(shí)際系接收端信道估計出來的。如圖 3-2 所示。

信道狀態(tài)信息。在仿真過程中，使用實(shí)際信道的信道狀態(tài)有如下多的天線選擇算法，在對 MIMO-FBMC 系統(tǒng)信道狀態(tài)更了解的情計才更科學(xué)；比起直接使用隨機(jī)生成的信道狀態(tài)而言，實(shí)際系統(tǒng)息顯然在系統(tǒng)設(shè)計和性能分析時更具有典型性。保最終設(shè)計結(jié)果與實(shí)際系統(tǒng)一致，仿真參數(shù)如表 3-1 所示：表 3-1 相關(guān)仿真參數(shù)仿真參數(shù) 數(shù)值FBMC 數(shù)據(jù)幀數(shù) 1000映射方式 4QAM發(fā)射天線數(shù) 12選擇發(fā)射天線數(shù)量 4接收天線數(shù) 2天線選擇算法 最大范數(shù)法子載波數(shù)量64 個，，其中 48 個有效子載波
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN919.3

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本文編號：2708710