【摘要】：眾所周知無線化和寬帶化是當(dāng)今通信行業(yè)乃至整個信息產(chǎn)業(yè)研究的熱點,隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)飛速發(fā)展,用戶對網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和移動性都有了更高的要求。無線通信在其中起到了十分重要的作用,然而,無線通信的傳播環(huán)境是一種隨時間、環(huán)境和其他外部因素而變化的傳播環(huán)境,因此仍然面臨著眾多的挑戰(zhàn)。在通信系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)的傳輸速率越來越快,碼間干擾(ISI)對傳統(tǒng)的單載波系統(tǒng)造成了很多阻礙,嚴(yán)重限制了系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾�。多載波傳輸技術(shù)是一種有效克服ISI的方法,多載波技術(shù)可以按照其子載波頻譜的劃分分為兩大類:一種是以O(shè)FDM為代表的子信道相互重疊的方式,一種是以濾波多音調(diào)制FMT技術(shù)為代表的子信道頻帶不重疊的方式。正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代中期,憑借其抗多徑干擾的優(yōu)點得到了廣泛的研究,即便如此,OFDM技術(shù)也有很多缺點,比如對頻偏和相位噪聲的抵抗力較弱;二是為了保持子信道的正交性和對抗多徑干擾需要插入循環(huán)前綴和虛載波,這在降低系統(tǒng)的頻譜利用率的同時也提高了系統(tǒng)的實現(xiàn)復(fù)雜度。而濾波多音(FMT)調(diào)制技術(shù)相對于OFDM是一種比較新興的技術(shù),該技術(shù)同樣具有良好的抗多徑效應(yīng),與OFDM不同的是,FMT在使用濾波器組將子信道劃分為嚴(yán)格正交的矩形頻譜,頻譜約束能力極高,使子載波之間保持嚴(yán)格正交,因此系統(tǒng)克服了FMT系統(tǒng)對頻偏敏感的缺點。它同時也是VDSL技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)之一,因此在未來的無線通信中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要研究了FMT技術(shù)的理論原理和實現(xiàn)方式,并搭建了完整的FMT無線通信系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗證。首先對FMT和OFDM技術(shù)的發(fā)展概況進(jìn)行了闡述,然后分析了二者的基本原理和實現(xiàn)模型,并對其子信道劃分方式、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和復(fù)雜度進(jìn)行了對比。然后重點研究了FMT系統(tǒng)的高效實現(xiàn)方式,包括原型濾波器與濾波器組的設(shè)計,并搭建了完整的FMT系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗證。最后研究了FMT系統(tǒng)的PAPR問題,仿真了其PAPR分布并與OFDM系統(tǒng)進(jìn)行了對比,最后提出了使用限幅法和選擇性映射方法改善系統(tǒng)PAPR性能的方法,并對其優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了仿真。
【圖文】：

提出用正交子載波將信道劃分為多個信道的調(diào)制方式。所有的多載波傳輸系統(tǒng)都是建立在信道分割這一基本的概念上的。按照子信道不同的頻譜重疊情況，可以將 MCM 分為兩大類：一種是子信道頻譜互相重疊的方式 (圖1.1a)，如 OFDM技術(shù)；一種是子信道頻譜互相不重疊的方式 (圖1.1b)，如 FMT 技術(shù)。(a)(b)圖 1.1 子信道頻帶分割圖。(a) 重疊頻譜，(b) 非重疊頻譜Figure 1.1 Subchannel frequency band segmentation.(a)Overlapping spectrum,(b)Non-Overlapping spectrum2

圖 1.2 OFDM 與 FMT 在頻域的子信道形式[1]Figure 1.2 Subchannel forms of OFDM and FMT in Frequency domain1.2.2 OFDM 技術(shù)的發(fā)展
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.53

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本文編號：2677109