【摘要】：正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)已經(jīng)成為第4代移動通信系統(tǒng)的物理層關(guān)鍵技術(shù),但其使用了循環(huán)前綴(Cyclic Prefix,CP)從而降低了頻譜效率。濾波器組多載波系統(tǒng)(Filter Bank MultiCarrier,FBMC)在不使用CP的前提下,利用具有優(yōu)良時頻聚焦特性的原型濾波器來有效對抗ISI,受到5G物理層技術(shù)研究的廣泛關(guān)注。然而,FBMC系統(tǒng)只滿足實數(shù)域正交條件,導(dǎo)致傳統(tǒng)CP-OFDM的關(guān)鍵技術(shù)無法直接移植到FBMC中。針對上述問題,本文重點研究了FBMC系統(tǒng)的信道估計和同步問題,并且搭建了基于軟件無線電平臺的原型驗證系統(tǒng)。首先,本文研究了已有單輸入單輸出系統(tǒng)(Single-Input Single-Output,SISO)中的FBMC系統(tǒng)信道估計算法,通過峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)比較和復(fù)雜度分析找到一種利于工程實現(xiàn)的信道估計方法。而對于多輸入多輸出系統(tǒng)(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO),本文提出一種基于實數(shù)正交序列的MIMO-FBMC系統(tǒng)信道估計方法,在性能良好的前提下進一步減少了導(dǎo)頻資源的開銷。其次,本文研究了FBMC系統(tǒng)的同步問題。將經(jīng)典的同步算法移植到FBMC系統(tǒng)中,通過分析分別找到一種利于工程實現(xiàn)的SISO-FBMC和MIMO-FBMC系統(tǒng)時頻同步估計算法,并將其應(yīng)用到本文的原型驗證系統(tǒng)中。此外,根據(jù)本文研究MIMO-FBMC系統(tǒng)信道估計時所設(shè)計的導(dǎo)頻序列特性提出一種同步與信道聯(lián)合估計的同步算法。最后,本文使用通用軟件無線電外設(shè)(Universal Software Radio Peripheral,USRP)設(shè)備,從完整的算法實現(xiàn)、軟硬件方案設(shè)計出發(fā),分別搭建了基于USRP RIO的SISO-FBMC和2發(fā)2收的MIMO-FBMC原型驗證系統(tǒng),演示了FBMC系統(tǒng)完整的通信過程,并對一些關(guān)鍵技術(shù)進行了驗證和測試。然后在此基礎(chǔ)上對測試臺進行了具體的功能開發(fā),豐富了演示效果。
【圖文】：

SISO-FBMC系統(tǒng)測試臺發(fā)送端前面板

圖4-13 SISO-FBMC 系統(tǒng)測試臺接收端前面板(2) 原型驗證功能分析下面分別就功率譜密度（Power Specturm Density，PSD）、同步性能、信道估和 BER 性能給出分析。為了更加地清楚直觀，把測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入到 MATLAB 軟中畫圖，，結(jié)果分別如下圖所示：
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

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

2 陶玉柱;胡建旺;崔佩璋;;軟件無線電技術(shù)綜述[J];通信技術(shù);2011年01期

本文編號：2564760