面向5G的新型多載波調(diào)制技術(shù)研究及硬件實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-14 07:11
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,越來越多的應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)運(yùn)而生,無線業(yè)務(wù)流量需求迅猛增長,迫切需要發(fā)展第五代移動(dòng)通信(5G)以適應(yīng)新的需求。在波形方面,正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)在4G中發(fā)揮了很大的作用,但同時(shí)也存在一些缺點(diǎn),特別是其嚴(yán)格的正交性和較大的旁瓣損耗。對(duì)于5G極高的性能要求,學(xué)術(shù)界提出使用濾波器組多載波調(diào)制(Filter Bank Multi Carrier,FBMC)技術(shù),提高頻譜效率,減小旁瓣損耗。與OFDM相比FBMC擁有優(yōu)越的頻譜效率,較小的帶外泄露,寬松的同步要求等優(yōu)點(diǎn)。本文在美國國家儀器(National Instrument,NI)的通用軟件無線電外設(shè)可重置設(shè)備(USRP-RIO)上,從硬件實(shí)現(xiàn)的角度對(duì)FBMC技術(shù)關(guān)鍵模塊進(jìn)行研究并設(shè)計(jì)一套FBMC系統(tǒng)原型驗(yàn)證機(jī),在實(shí)際場(chǎng)景下進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估,發(fā)掘FBMC技術(shù)的潛力。主要工作如下:首先,對(duì)FBMC系統(tǒng)基帶處理的關(guān)鍵模塊進(jìn)行了原理分析、系統(tǒng)仿真。在原理分析部分,主要研究了FBMC與OFDM原型濾波器的不同以及頻譜效率的差異,并對(duì)F...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
GFDM的收發(fā)機(jī)原理圖
因此K個(gè)連續(xù)的 IFFT 輸出在時(shí)域上重疊。 因此,濾波器組輸出由重疊和求和操作完成,如圖2-9 所示:圖 2-9 采用擴(kuò)展 FFT 實(shí)現(xiàn)的 FBMC 的原理圖相應(yīng)的,接收端是通過擴(kuò)展 FFT 實(shí)現(xiàn)的,擴(kuò)展 FFT 的長度是KM 。在 FBMC 中,F(xiàn)FT 輸入的信號(hào)是重疊的,所以使用經(jīng)典的滑動(dòng)窗口來將多路數(shù)據(jù)解出。在 FFT 的輸出端,借助加權(quán)解擴(kuò)操作來恢復(fù)數(shù)據(jù)元素,其細(xì)節(jié)在圖 2-10 中給出。實(shí)際上,數(shù)據(jù)恢復(fù)取決于奈奎斯特濾波器的頻率系數(shù)的特性,在 FFT 模塊之后加入“加權(quán)解擴(kuò)”模塊,其中濾波器的頻率系數(shù)滿足奈奎斯特定律,表示為:21111Kkk KHK (2-17)
圖 2-13 含有前導(dǎo)數(shù)據(jù)的 FBMC 沖擊波形這里,前導(dǎo)有兩個(gè)符號(hào)長度(P1),需要傳輸 K 1個(gè)符號(hào)長度,從而用設(shè)定好進(jìn)行信道測(cè)量。這時(shí),數(shù)據(jù)序列的上升階段和前導(dǎo)碼的衰減階段重疊。最后,輸兩個(gè)前導(dǎo)符號(hào)和SN 個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào),那么傳輸脈沖的長度就是2 2 1 S N K ,可以在考慮頻率和性能的情況下,進(jìn)行一些縮短。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]5G通信測(cè)試技術(shù)挑戰(zhàn)[J]. 詹建. 國外電子測(cè)量技術(shù). 2017(05)
[2]MUSA:面向5G IoT的免調(diào)度高過載接入方案[J]. 袁志鋒,曹偉,黃偉芳,田力. 電信網(wǎng)技術(shù). 2016(11)
[3]5G空口統(tǒng)一框架初探空口統(tǒng)一框架初探:軟件定義空口[J]. 倪吉慶,孫奇,崔春風(fēng). 中興通訊技術(shù). 2016(03)
[4]Prototype for 5G New Air Interface Technology SCMA and Performance Evaluation[J]. LU Lei,CHEN Yan,GUO Wenting,YANG Huilian,WU Yiqun,XING Shuangshuang. 中國通信. 2015(S1)
[5]Non-Orthogonal Multiple Access(NOMA) for Future Downlink Radio Access of 5G[J]. LI Anxin,LAN Yang,CHEN Xiaohang,JIANG Huiling. 中國通信. 2015(S1)
[6]面向5G的PDMA圖樣分割多址接入技術(shù)[J]. 康紹莉,戴曉明,任斌. 電信網(wǎng)技術(shù). 2015(05)
[7]5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2014(05)
[8]光子軌道角動(dòng)量在量子通信中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 郭建軍,郭邦紅,程廣明,謝良文,廖常俊,劉頌豪. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2012(08)
[9]基于訓(xùn)練序列的FBMC系統(tǒng)符號(hào)定時(shí)同步改進(jìn)算法[J]. 米璐,舒勤. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(06)
[10]移動(dòng)通信衰落信道的建模與仿真[J]. 宋曉晉,宋鐵成,沈連豐. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
博士論文
[1]寬子帶濾波器組多載波系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 仲元紅.重慶大學(xué) 2011
[2]濾波器組多載波系統(tǒng)快速實(shí)現(xiàn)及同步技術(shù)研究[D]. 吳華.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]大規(guī)模MIMO-FBMC基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)及預(yù)編碼迭代設(shè)計(jì)[D]. 龔帥.上海師范大學(xué) 2017
[2]濾波器組多載波系統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)研究[D]. 何賢杰.浙江大學(xué) 2013
[3]降低FBMC-OQAM信號(hào)峰均功率比的無失真方法[D]. 蘆世先.華中科技大學(xué) 2013
[4]基于濾波器組的多載波技術(shù)在認(rèn)知無線電中的應(yīng)用研究[D]. 崔云.浙江大學(xué) 2011
本文編號(hào):3588060
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
GFDM的收發(fā)機(jī)原理圖
因此K個(gè)連續(xù)的 IFFT 輸出在時(shí)域上重疊。 因此,濾波器組輸出由重疊和求和操作完成,如圖2-9 所示:圖 2-9 采用擴(kuò)展 FFT 實(shí)現(xiàn)的 FBMC 的原理圖相應(yīng)的,接收端是通過擴(kuò)展 FFT 實(shí)現(xiàn)的,擴(kuò)展 FFT 的長度是KM 。在 FBMC 中,F(xiàn)FT 輸入的信號(hào)是重疊的,所以使用經(jīng)典的滑動(dòng)窗口來將多路數(shù)據(jù)解出。在 FFT 的輸出端,借助加權(quán)解擴(kuò)操作來恢復(fù)數(shù)據(jù)元素,其細(xì)節(jié)在圖 2-10 中給出。實(shí)際上,數(shù)據(jù)恢復(fù)取決于奈奎斯特濾波器的頻率系數(shù)的特性,在 FFT 模塊之后加入“加權(quán)解擴(kuò)”模塊,其中濾波器的頻率系數(shù)滿足奈奎斯特定律,表示為:21111Kkk KHK (2-17)
圖 2-13 含有前導(dǎo)數(shù)據(jù)的 FBMC 沖擊波形這里,前導(dǎo)有兩個(gè)符號(hào)長度(P1),需要傳輸 K 1個(gè)符號(hào)長度,從而用設(shè)定好進(jìn)行信道測(cè)量。這時(shí),數(shù)據(jù)序列的上升階段和前導(dǎo)碼的衰減階段重疊。最后,輸兩個(gè)前導(dǎo)符號(hào)和SN 個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào),那么傳輸脈沖的長度就是2 2 1 S N K ,可以在考慮頻率和性能的情況下,進(jìn)行一些縮短。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[6]面向5G的PDMA圖樣分割多址接入技術(shù)[J]. 康紹莉,戴曉明,任斌. 電信網(wǎng)技術(shù). 2015(05)
[7]5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2014(05)
[8]光子軌道角動(dòng)量在量子通信中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 郭建軍,郭邦紅,程廣明,謝良文,廖常俊,劉頌豪. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2012(08)
[9]基于訓(xùn)練序列的FBMC系統(tǒng)符號(hào)定時(shí)同步改進(jìn)算法[J]. 米璐,舒勤. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(06)
[10]移動(dòng)通信衰落信道的建模與仿真[J]. 宋曉晉,宋鐵成,沈連豐. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
博士論文
[1]寬子帶濾波器組多載波系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 仲元紅.重慶大學(xué) 2011
[2]濾波器組多載波系統(tǒng)快速實(shí)現(xiàn)及同步技術(shù)研究[D]. 吳華.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]大規(guī)模MIMO-FBMC基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)及預(yù)編碼迭代設(shè)計(jì)[D]. 龔帥.上海師范大學(xué) 2017
[2]濾波器組多載波系統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)研究[D]. 何賢杰.浙江大學(xué) 2013
[3]降低FBMC-OQAM信號(hào)峰均功率比的無失真方法[D]. 蘆世先.華中科技大學(xué) 2013
[4]基于濾波器組的多載波技術(shù)在認(rèn)知無線電中的應(yīng)用研究[D]. 崔云.浙江大學(xué) 2011
本文編號(hào):3588060
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3588060.html
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