基于雙支持向量回歸機(jī)的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法研究
本文關(guān)鍵詞:基于雙支持向量回歸機(jī)的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)能夠有效地對(duì)抗頻率選擇性衰落并提高頻譜利用率,OFDM系統(tǒng)通過(guò)添加循環(huán)前綴(CP)可在一定程度上抑制碼間干擾(ISI)和載波間干擾(ICI),但當(dāng)CP長(zhǎng)度小于多徑衰落信道的最大脈沖響應(yīng)長(zhǎng)度時(shí),系統(tǒng)性能將會(huì)嚴(yán)重下降,需要采用信道均衡技術(shù)補(bǔ)償信道影響以抵消ISI和ICI。傳統(tǒng)的時(shí)域均衡(TEQ)方法對(duì)系統(tǒng)的所有子載波使用相同的均衡器,由于各子載波經(jīng)歷不同的衰落,對(duì)某個(gè)具體的子載波而言,這種均衡結(jié)構(gòu)并非最優(yōu)。子載波均衡(PTEQ)方法在每個(gè)子載波中插入一個(gè)頻域均衡器(FEQ),對(duì)每個(gè)子載波分別均衡,相比于TEQ方法,可以獲得更好的系統(tǒng)性能。盲均衡是一種不需要訓(xùn)練序列的自適應(yīng)均衡技術(shù),僅僅利用原始序列的統(tǒng)計(jì)特性恢復(fù)傳輸信號(hào),可有效提高頻譜利用率。本文主要針對(duì)OFDM系統(tǒng)的子載波盲均衡問(wèn)題展開(kāi)研究。本文首先介紹了OFDM系統(tǒng)以及盲均衡技術(shù)的基本理論,詳細(xì)分析了OFDM系統(tǒng)子載波均衡器的結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)表述,概述了兩種傳統(tǒng)的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法:基于常模算法的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法(PT-CMA)和基于多模算法的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法(PT-MMA),并詳細(xì)闡述了基于支持向量回歸機(jī)的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法(PT-SVR);谏鲜龌A(chǔ),本文首次提出并推導(dǎo)了基于雙支持向量回歸機(jī)的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法(PT-TSVR),該算法結(jié)合信號(hào)的高階統(tǒng)計(jì)(HOS)特性,將傳統(tǒng)的Sato’s和Godard’s誤差函數(shù)包含在TSVR的懲罰項(xiàng)里,以構(gòu)造其代價(jià)函數(shù),并采用迭代重加權(quán)最小二乘(IRWLS)法快速求解均衡器系數(shù);此外,針對(duì)HOS類(lèi)盲誤差函數(shù)在均衡多模信號(hào)時(shí)呈現(xiàn)較大剩余誤差的問(wèn)題,采用雙模式均衡方案,一旦PT-TSVR盲均衡算法使得眼圖張開(kāi),系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為判決引導(dǎo)(DD)算法。仿真實(shí)驗(yàn)表明,PT-TSVR盲均衡算法與傳統(tǒng)的PT-CMA、PT-MMA盲均衡算法相比,誤碼率(BER)明顯降低,與PT-SVR盲均衡算法相比,BER也有所改善;采用PT-TSVR+DD雙模式均衡方案,可進(jìn)一步降低系統(tǒng)的BER。
【關(guān)鍵詞】:OFDM系統(tǒng) 子載波均衡 盲均衡 雙支持向量回歸機(jī)
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TN911.5
【目錄】:
- 中文摘要3-5
- Abstract5-10
- 第一章 引言10-15
- 1.1 選題背景及研究意義10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)13-15
- 第二章 無(wú)線信道與OFDM系統(tǒng)原理15-24
- 2.1 無(wú)線信道特征15-18
- 2.1.1 大尺度衰落16
- 2.1.2 小尺度衰落16-18
- 2.2 無(wú)線多徑衰落信道模型18-19
- 2.2.1 瑞利衰落信道模型18
- 2.2.2 萊斯衰落信道模型18-19
- 2.2.3 復(fù)合信道模型19
- 2.3 OFDM系統(tǒng)原理19-22
- 2.3.1 OFDM系統(tǒng)模型分析20
- 2.3.2 OFDM系統(tǒng)的數(shù)學(xué)表示20-21
- 2.3.3 保護(hù)間隔與循環(huán)前綴21-22
- 2.3.4 OFDM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足22
- 2.4 本章小結(jié)22-24
- 第三章 OFDM系統(tǒng)的子載波盲均衡算法24-36
- 3.1 盲均衡技術(shù)概述24-28
- 3.1.1 信道均衡的概念和基礎(chǔ)24
- 3.1.2 盲均衡的基本原理24-25
- 3.1.3 盲均衡的均衡準(zhǔn)則25-27
- 3.1.4 盲均衡算法分類(lèi)27-28
- 3.2 OFDM系統(tǒng)的子載波均衡器(PTEQ)28-31
- 3.2.1 OFDM系統(tǒng)子載波均衡的數(shù)學(xué)表示28-31
- 3.2.2 子載波均衡方法的優(yōu)缺點(diǎn)31
- 3.3 兩種傳統(tǒng)的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法31-35
- 3.3.1 基于常模算法的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法31-32
- 3.3.2 基于多模算法的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法32-33
- 3.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)分析33-35
- 3.4 本章小結(jié)35-36
- 第四章 基于支持向量回歸機(jī)的OFDM系統(tǒng)36
- 子載波盲均衡算法36-44
- 4.1 支持向量回歸機(jī)理論概述36-37
- 4.2 基于支持向量回歸機(jī)的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法37-41
- 4.2.1 基于IRWLS求解的支持向量回歸機(jī)子載波均衡算法37-39
- 4.2.2 基于支持向量回歸機(jī)的子載波盲均衡算法39-41
- 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)41-43
- 4.4 本章小結(jié)43-44
- 第五章 基于雙支持向量回歸機(jī)的OFDM系統(tǒng)44-58
- 子載波盲均衡算法44-58
- 5.1 雙支持向量回歸機(jī)理論概述44-45
- 5.2 基于雙支持向量回歸機(jī)的OFDM系統(tǒng)子載波盲均衡算法45-50
- 5.2.1 基于IRWLS求解的雙支持向量回歸機(jī)子載波均衡算法45-48
- 5.2.2 基于雙支持向量回歸機(jī)的子載波盲均衡算法48-49
- 5.2.3 基于雙支持向量回歸機(jī)與判決引導(dǎo)的雙模式子載波盲均衡算法49-50
- 5.3 仿真實(shí)驗(yàn)分析50-57
- 5.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及參數(shù)設(shè)置50-51
- 5.3.2 基于雙支持向量回歸機(jī)的子載波盲均衡算法性能分析51-53
- 5.3.3 PT-TSVR盲均衡算法與其他算法的性能對(duì)比53-55
- 5.3.4 雙模式子載波盲均衡算法性能分析55-57
- 5.4 本章小結(jié)57-58
- 第六章 總結(jié)與展望58-60
- 參考文獻(xiàn)60-64
- 在學(xué)期間的研究成果64-65
- 致謝65
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