OFDM通信系統(tǒng)的色噪聲及多徑信道適應(yīng)技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-02-15 02:25
正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)優(yōu)點(diǎn)是頻譜效率高,能夠有效的對(duì)抗多徑效應(yīng),是主要的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),目前是研究的熱點(diǎn)之一。在OFDM通信系統(tǒng)中信道的特點(diǎn)會(huì)直接影響信號(hào)的傳輸,因而系統(tǒng)性能也會(huì)受到影響。色噪聲及多徑效應(yīng)的存在使得信道的復(fù)雜性增加,發(fā)送信號(hào)在復(fù)雜信道中的傳輸會(huì)受到很多干擾而產(chǎn)生畸變,因而研究OFDM通信系統(tǒng)的色噪聲及多徑信道適應(yīng)技術(shù)具有重要意義。本文以O(shè)FDM通信系統(tǒng)為研究對(duì)象進(jìn)行研究,并針對(duì)信道中存在色噪聲及多徑衰落的特點(diǎn),對(duì)OFDM通信系統(tǒng)的色噪聲及多徑信道適應(yīng)技術(shù)進(jìn)行研究。首先,介紹OFDM的原理及關(guān)鍵技術(shù),搭建OFDM通信系統(tǒng)模型,對(duì)OFDM通信系統(tǒng)的性能進(jìn)行仿真分析。其次,為克服信道中色噪聲的影響,分析色噪聲的特點(diǎn)進(jìn)行色噪聲建模,研究OFDM通信系統(tǒng)的色噪聲適應(yīng)技術(shù),提出OFDM預(yù)色化處理技術(shù)并驗(yàn)證其可行性。最后,研究多徑衰落信道,對(duì)OFDM通信系統(tǒng)的信道均衡技術(shù)進(jìn)行研究,分析傳統(tǒng)均衡與Turbo均衡原理,研究均衡器以及譯碼器算法,將單載波Turbo均衡技術(shù)應(yīng)用于多載波傳輸,通過(guò)仿真...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文研究思路
DM 通信技術(shù)無(wú)論在無(wú)線通信領(lǐng)域還是水聲通信領(lǐng)域中均有體現(xiàn)。本章FDM 的基本原理,然后對(duì) OFDM 關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析,最后對(duì) OFDM 通行搭建,并對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行仿真分析。OFDM 原理及關(guān)鍵技術(shù)節(jié)主要介紹 OFDM 技術(shù)的基本原理,并介紹了包括信號(hào)的正交性分析環(huán)前綴、編碼與交織、同步技術(shù)和均衡技術(shù)等在內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù);驹鞤M 技術(shù)是多載波調(diào)制方式的一種,區(qū)別于傳統(tǒng)單載波調(diào)制技術(shù)的每個(gè)信道全部可用帶寬,OFDM 將頻譜分為并行的 N 路數(shù)據(jù)流,再調(diào)制到正傳輸[38]。這種思想使得各個(gè)子載波傳輸速率不需要太高,符號(hào)周期變波可以根據(jù)需要選取不相同的調(diào)制方式,能夠有效節(jié)省帶寬、對(duì)抗信道1 所示為 OFDM 原理框圖。0j2πf te0j2 f te π
(a)時(shí)域 (b)頻域圖 2.2 OFDM 正交示意圖(2)保護(hù)間隔和循環(huán)前綴信道因受季節(jié)、溫度、風(fēng)向等等因素影響以及邊界效應(yīng)而產(chǎn)生的衰落和多徑效應(yīng),導(dǎo)致在收端得到的信號(hào)存在著符號(hào)間干擾(ISI)?梢圆扇≡谙噜 OFDM 符號(hào)之間插入一段保護(hù)間隔(GI)的方法來(lái)消除 ISI。為了保證符號(hào)在經(jīng)過(guò)多徑信道后不產(chǎn)生符號(hào)間干擾,并且減少定時(shí)偏移誤差,需要滿(mǎn)足 GI 的長(zhǎng)度比多徑時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)的條件。最初在保護(hù)間隔內(nèi)傳輸?shù)氖强瞻讛?shù)據(jù),然而這種方式如圖 2.3 所示,破壞了 OFDM符號(hào)子載波之間的正交性,引起了新的子載波間干擾(ICI)。在此基礎(chǔ)上 Peled 和 Rulz進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn),提出了循環(huán)前綴(CP)的概念[39],也就是將每個(gè) OFDM 符號(hào)后一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制,然后插入到 OFDM 符號(hào)的前面[40],采取這樣的方式既可以保持子載波之間的正交性,克服 ICI,也保證了最初通過(guò)插入 GI 來(lái)消除 ISI 的目的。如圖 2.4 所示是 OFDM 信號(hào)循環(huán)前綴示意圖,在一個(gè)積分周期內(nèi)有整數(shù)個(gè)子載波周期,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于線性MMSE的Volterra信道Turbo均衡算法[J]. 郭業(yè)才,馬偉偉,張珊,周潤(rùn)之. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2016(11)
[2]OFDM系統(tǒng)同步技術(shù)研究[J]. 袁長(zhǎng)青,于江,張進(jìn)波,王春嶺,沈劉平. 中國(guó)無(wú)線電. 2016(08)
[3]一種高頻帶利用率的PCSS-OFDM通信技術(shù)[J]. 郭黎利,張海龍,孫志國(guó),寧曉燕. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]OFDM信號(hào)中保護(hù)間隔樣式的識(shí)別方法[J]. 張孟伯,楊曉靜,張欣冉,張岱. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(11)
[5]基于OFDM的衛(wèi)星移動(dòng)通信信道估計(jì)算法研究[J]. 王紅娟,仲偉志. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(09)
[6]OFDM技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 王作棟. 中國(guó)新通信. 2014(03)
[7]有色噪聲背景下的水聲跳頻信號(hào)參數(shù)估計(jì)[J]. 姚帥,方世良,王曉燕. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[8]OFDM系統(tǒng)同步算法研究及其VLSI實(shí)現(xiàn)[J]. 陸許明,溫偉杰,羅家維,譚洪舟. 通信技術(shù). 2013(05)
[9]光OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李燕. 光通信技術(shù). 2011(06)
[10]一種適用于COFDM系統(tǒng)的低復(fù)雜度噪聲功率估計(jì)算法[J]. 袁偉,馬卓,何勃,趙彥. 電信科學(xué). 2010(08)
碩士論文
[1]時(shí)變信道下OFDM水聲通信信道均衡技術(shù)研究[D]. 文明.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]OFDM系統(tǒng)動(dòng)態(tài)資源分配算法研究[D]. 張磊.北京郵電大學(xué) 2007
[3]短波數(shù)傳中Turbo均衡算法研究[D]. 丁志軍.西安電子科技大學(xué) 2007
[4]色噪聲環(huán)境下寬帶信號(hào)參數(shù)估計(jì)方法研究[D]. 張瑞娟.西安電子科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3034262
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文研究思路
DM 通信技術(shù)無(wú)論在無(wú)線通信領(lǐng)域還是水聲通信領(lǐng)域中均有體現(xiàn)。本章FDM 的基本原理,然后對(duì) OFDM 關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析,最后對(duì) OFDM 通行搭建,并對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行仿真分析。OFDM 原理及關(guān)鍵技術(shù)節(jié)主要介紹 OFDM 技術(shù)的基本原理,并介紹了包括信號(hào)的正交性分析環(huán)前綴、編碼與交織、同步技術(shù)和均衡技術(shù)等在內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù);驹鞤M 技術(shù)是多載波調(diào)制方式的一種,區(qū)別于傳統(tǒng)單載波調(diào)制技術(shù)的每個(gè)信道全部可用帶寬,OFDM 將頻譜分為并行的 N 路數(shù)據(jù)流,再調(diào)制到正傳輸[38]。這種思想使得各個(gè)子載波傳輸速率不需要太高,符號(hào)周期變波可以根據(jù)需要選取不相同的調(diào)制方式,能夠有效節(jié)省帶寬、對(duì)抗信道1 所示為 OFDM 原理框圖。0j2πf te0j2 f te π
(a)時(shí)域 (b)頻域圖 2.2 OFDM 正交示意圖(2)保護(hù)間隔和循環(huán)前綴信道因受季節(jié)、溫度、風(fēng)向等等因素影響以及邊界效應(yīng)而產(chǎn)生的衰落和多徑效應(yīng),導(dǎo)致在收端得到的信號(hào)存在著符號(hào)間干擾(ISI)?梢圆扇≡谙噜 OFDM 符號(hào)之間插入一段保護(hù)間隔(GI)的方法來(lái)消除 ISI。為了保證符號(hào)在經(jīng)過(guò)多徑信道后不產(chǎn)生符號(hào)間干擾,并且減少定時(shí)偏移誤差,需要滿(mǎn)足 GI 的長(zhǎng)度比多徑時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)的條件。最初在保護(hù)間隔內(nèi)傳輸?shù)氖强瞻讛?shù)據(jù),然而這種方式如圖 2.3 所示,破壞了 OFDM符號(hào)子載波之間的正交性,引起了新的子載波間干擾(ICI)。在此基礎(chǔ)上 Peled 和 Rulz進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn),提出了循環(huán)前綴(CP)的概念[39],也就是將每個(gè) OFDM 符號(hào)后一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制,然后插入到 OFDM 符號(hào)的前面[40],采取這樣的方式既可以保持子載波之間的正交性,克服 ICI,也保證了最初通過(guò)插入 GI 來(lái)消除 ISI 的目的。如圖 2.4 所示是 OFDM 信號(hào)循環(huán)前綴示意圖,在一個(gè)積分周期內(nèi)有整數(shù)個(gè)子載波周期,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于線性MMSE的Volterra信道Turbo均衡算法[J]. 郭業(yè)才,馬偉偉,張珊,周潤(rùn)之. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2016(11)
[2]OFDM系統(tǒng)同步技術(shù)研究[J]. 袁長(zhǎng)青,于江,張進(jìn)波,王春嶺,沈劉平. 中國(guó)無(wú)線電. 2016(08)
[3]一種高頻帶利用率的PCSS-OFDM通信技術(shù)[J]. 郭黎利,張海龍,孫志國(guó),寧曉燕. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]OFDM信號(hào)中保護(hù)間隔樣式的識(shí)別方法[J]. 張孟伯,楊曉靜,張欣冉,張岱. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(11)
[5]基于OFDM的衛(wèi)星移動(dòng)通信信道估計(jì)算法研究[J]. 王紅娟,仲偉志. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(09)
[6]OFDM技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 王作棟. 中國(guó)新通信. 2014(03)
[7]有色噪聲背景下的水聲跳頻信號(hào)參數(shù)估計(jì)[J]. 姚帥,方世良,王曉燕. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[8]OFDM系統(tǒng)同步算法研究及其VLSI實(shí)現(xiàn)[J]. 陸許明,溫偉杰,羅家維,譚洪舟. 通信技術(shù). 2013(05)
[9]光OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李燕. 光通信技術(shù). 2011(06)
[10]一種適用于COFDM系統(tǒng)的低復(fù)雜度噪聲功率估計(jì)算法[J]. 袁偉,馬卓,何勃,趙彥. 電信科學(xué). 2010(08)
碩士論文
[1]時(shí)變信道下OFDM水聲通信信道均衡技術(shù)研究[D]. 文明.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]OFDM系統(tǒng)動(dòng)態(tài)資源分配算法研究[D]. 張磊.北京郵電大學(xué) 2007
[3]短波數(shù)傳中Turbo均衡算法研究[D]. 丁志軍.西安電子科技大學(xué) 2007
[4]色噪聲環(huán)境下寬帶信號(hào)參數(shù)估計(jì)方法研究[D]. 張瑞娟.西安電子科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3034262
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