【摘要】：移動(dòng)通信從第一代(1G)發(fā)展到第四代(4G)的過程,是一個(gè)從聲音傳輸?shù)蕉嗝襟w信息傳輸?shù)倪^程。隨著4G進(jìn)入規(guī)模商用階段,面向2020年的5G移動(dòng)通信已成為全球研發(fā)熱點(diǎn)。本課題依托國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)重點(diǎn)基金資助項(xiàng)目“5G新型調(diào)制編碼技術(shù)研究開發(fā)”,開展了第五代移動(dòng)通信新型調(diào)制及非正交多址傳輸技術(shù)的研究及設(shè)計(jì)。本文首先分析了正交頻分多址(OFDM)調(diào)制技術(shù),重點(diǎn)分析了國外研究較多的濾波多音(FMT)技術(shù)的原理和關(guān)鍵技術(shù),FMT技術(shù)通過濾波器組調(diào)制技術(shù)使各子信道之間的頻譜不重疊,可以有效克服OFDM系統(tǒng)對頻偏敏感的缺點(diǎn),并且FMT系統(tǒng)可以像OFDM系統(tǒng)一樣采用快速傅里葉變換(FFT),從而大幅降低系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度,但由于FMT子信道濾波器采用不滿足理想重構(gòu)條件的有限沖激響應(yīng)濾波器,使FMT系統(tǒng)接收端需要復(fù)雜的均衡技術(shù)。在理論分析的基礎(chǔ)上,本文通過搭建matlab仿真環(huán)境,完成了FMT仿真平臺的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化。并且,通過對FMT系統(tǒng)收、發(fā)端公式的推導(dǎo),設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了FMT的高效傳輸結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了濾波器的多相分解,降低了每個(gè)子濾波器的采樣率,減少了系數(shù)和計(jì)算量。其次,本文針對OFDM和FMT的系統(tǒng)構(gòu)成和優(yōu)缺點(diǎn),提出了新型的調(diào)制技術(shù)方案——基于循環(huán)前綴的濾波多音調(diào)制技術(shù)(CP-FMT)方案,推導(dǎo)出CP-FMT技術(shù)的時(shí)域收發(fā)機(jī)實(shí)現(xiàn)方法,通過使用數(shù)據(jù)循環(huán)成塊的方法,有效的預(yù)防了接收信號的失真和發(fā)射信號的頻譜泄露,實(shí)現(xiàn)了CP-FMT系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)與3GPP-LTE幀結(jié)構(gòu)的兼容,完成了基于CP-FMT調(diào)制方案仿真平臺的搭建。仿真及理論分析結(jié)果表明,在理想信道估計(jì)條件下,CP-FMT調(diào)制技術(shù)提高了系統(tǒng)的分集增益,誤碼率性能更好,且多址干擾性能優(yōu)于CP-OFDM系統(tǒng)。
[Abstract]:The development of mobile communication from the first generation (1G) to the fourth generation (4G) is a process from sound transmission to multimedia information transmission. With 4G entering the stage of scale commerce, 5 G mobile communication for 2020 has become a global research and development hotspot. Based on the National High Technology Research and Development Program (863 Program), the research and design of the new modulation and non-orthogonal multiple access transmission technology for the fifth generation mobile communication is carried out. The project is supported by the National High Technology Research and Development Program (863 Program), "Research and Development of 5G New Modulation and coding Technology". In this paper, the orthogonal Frequency Division multiple access (OFDM) modulation technology is first analyzed, and the principle and key technology of the filter Multitone (FMT) technique, which is widely studied abroad, are analyzed. The FMT technology makes the frequency spectrum of each subchannel not overlap through the filter bank modulation technology. It can effectively overcome the shortcomings of OFDM system which is sensitive to frequency offset, and FMT system can use fast Fourier transform (FFT) as OFDM system, thus greatly reducing the complexity of system implementation. However, because the FMT subchannel filter uses a finite impulse response filter which does not satisfy the ideal reconstruction condition, the receiver of FMT system needs complex equalization techniques. On the basis of theoretical analysis, the design, realization and optimization of matlab simulation platform are completed by setting up a simulation environment. In addition, the efficient transmission structure of FMT is designed and realized through the derivation of the formula of receiving and sending of FMT system, the polyphase decomposition of filter is realized, the sampling rate of each sub-filter is reduced, and the coefficient and computation are reduced. Secondly, aiming at the system structure, advantages and disadvantages of OFDM and FMT, a new modulation scheme, CP-FMT based on cyclic prefix, is proposed, and the realization method of CP-FMT in time domain transceiver is deduced. By using the method of data cycle block, the distortion of received signal and spectrum leakage of transmitted signal are effectively prevented, the compatibility of frame structure of CP-FMT system and 3GPP-LTE frame structure is realized, and the simulation platform based on CP-FMT modulation scheme is built. Simulation and theoretical analysis show that CP-FMT modulation improves the diversity gain and bit error rate of the system under the condition of ideal channel estimation, and the performance of multiple access interference (mai) is better than that of CP-OFDM.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2123046