【摘要】：隨著移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展,面向2020年及未來(lái)的5G已然成為當(dāng)下研究熱點(diǎn)。在未來(lái)幾年內(nèi),多樣化的新型業(yè)務(wù)不斷增加,物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,Io T)將會(huì)爆炸式擴(kuò)張。4G系統(tǒng)中的OFDM技術(shù)因其旁瓣泄漏較大、對(duì)同步誤差太敏感等缺點(diǎn)很難滿足5G的Io T應(yīng)用場(chǎng)景中所需的碎片化頻譜利用、收發(fā)機(jī)存在頻率偏差與時(shí)間偏差以及多用戶異步傳輸?shù)刃枨�。本文中將Io T的后兩種特征稱為非完美同步條件下的傳輸。眾多的5G新型波形方案中,通用濾波多載波技術(shù)(Universal Filtered Multicarrier,UFMC)可有效降低旁瓣泄漏,同時(shí)具有高靈活性、適用于短包數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算復(fù)雜度較低等優(yōu)點(diǎn),被學(xué)者們認(rèn)為是極具競(jìng)爭(zhēng)力的新波形方案。但UFMC技術(shù)仍處于探索和優(yōu)化階段,尤其是關(guān)于其在非完美同步條件下的傳輸性能研究相對(duì)較少。本文首先介紹了課題的研究背景,以及UFMC技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。詳細(xì)闡述了UFMC基本原理,并對(duì)UFMC技術(shù)進(jìn)行了較深入的剖析,包括信號(hào)的時(shí)頻特性和系統(tǒng)的濾波器參數(shù)影響等,為后續(xù)的進(jìn)一步研究打下良好的基礎(chǔ)。然后對(duì)UFMC技術(shù)在同步條件下進(jìn)行了性能研究。針對(duì)UFMC技術(shù)在接收機(jī)濾波器補(bǔ)償過(guò)程中會(huì)放大子帶邊緣處子載波位置上的噪聲從而降低誤碼性能的問(wèn)題,本文提出了DFT和WFRFT預(yù)編碼方案來(lái)削弱該影響。同時(shí)對(duì)原始UFMC技術(shù)和兩種預(yù)編碼方案在AWGN和頻選衰落信道下的理論誤碼率進(jìn)行了公式推導(dǎo)與仿真驗(yàn)證。并對(duì)比分析了三種方案的誤碼率、峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)以及帶外功率(Out of Band Power,Oo BP)等性能。面對(duì)5G的Io T應(yīng)用場(chǎng)景在非完美同步條件下的傳輸需求,本文分別在“單用戶收發(fā)機(jī)異步”和“多用戶異步傳輸”兩種情況下對(duì)UFMC技術(shù)及其預(yù)編碼方案的性能展開深入全面的研究,并與OFDM技術(shù)及其預(yù)編碼方案進(jìn)行對(duì)比。異步環(huán)境分為僅存在載波頻偏(Carrier Frequency Offset,CFO)或時(shí)間偏移(Time Offset,TO)以及同時(shí)存在CFO、TO這三種情況。對(duì)不同的用戶情況和異步環(huán)境,分別在AWGN和頻選衰落信道下進(jìn)行了仿真研究。所得到的研究結(jié)果對(duì)于UFMC技術(shù)的性能評(píng)估、新波形的設(shè)計(jì)選擇具有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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1 尤肖虎;潘志文;高西奇;曹淑敏;鄔賀銓;;5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J];中國(guó)科學(xué):信息科學(xué);2014年05期

本文編號(hào)：2736999