通用濾波多載波系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-01-06 13:49
隨著無線智能終端和移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,人們對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求更加多樣化,這使得數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈爆炸式增長趨勢,從而迎來了5G時代。5G通信系統(tǒng)要求的關(guān)鍵能力指標也越來越豐富,對傳輸速率、能效和頻譜利用率,超低傳輸時延等性能提出了更高的要求。通用濾波多載波(UFMC)、載波濾波器組(FBMC)等非正交波形由于其高頻譜利用率和較好的帶外抑制等特性受到了廣泛的關(guān)注。UFMC由于引入了子帶濾波器,它與OFDM技術(shù)相比較具有較好的帶外抑制特性、可靈活分配頻譜資源、系統(tǒng)對頻偏的魯棒性增強等新的特性,并且適合在MMC小包應(yīng)用場景中使用,是目前熱點研究的5G候選波形之一。然而,濾波器的引入也帶來了新的問題,例如:子帶間干擾的問題;系統(tǒng)復雜度增加的問題;傳統(tǒng)的OFDM方法直接移植到UFMC系統(tǒng)是否能取得同樣的效果等問題。針對上述問題已有不少的研究成果,但仍有些關(guān)鍵技術(shù)尚未得到解決。特別是,子帶間距對UFMC能量特性的影響,子帶濾波器對系統(tǒng)峰均比(PAPR)帶來的影響,如何提高系統(tǒng)功放效率,高速移動場景下如何提高信道估計的性能等問題。本文對這些問題進行了研究和解決,主要研究工作和創(chuàng)新成果如下:第一,研究了子帶間距...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景與意義
1.2 FBMC和UFMC技術(shù)綜述
1.2.1 FBMC技術(shù)綜述
1.2.2 UFMC系統(tǒng)綜述
1.3 本論文研究的主要內(nèi)容
1.4 壓縮感知理論綜述
1.4.1 信號的稀疏表示
1.4.2 觀測矩陣的設(shè)計
1.4.3 稀疏信號的重構(gòu)
1.5 基于CS原理的稀疏信道估計方法可行性分析和研究現(xiàn)狀
1.5.1 稀疏信道估計方法的可行性分析
1.5.2 稀疏信道估計方法的研究現(xiàn)狀
1.6 峰均比抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.7 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 UFMC系統(tǒng)原理與性能分析
2.1 引言
2.2 UFMC系統(tǒng)原理
2.3 濾波器的選擇
2.4 UFMC信號能量性能分析
2.4.1 OFDM信號的能量分析
2.4.2 UFMC信號的能量分析
2.4.3 IBI干擾與子帶間隔距離的分析
2.4.4 IBI干擾能量與濾波器參數(shù)的關(guān)系
2.4.5 信號純能量比率
2.4.6 仿真結(jié)果分析
2.5 UFMC系統(tǒng)頻偏性能分析
2.5.1 頻偏分析
2.5.2 頻偏仿真結(jié)果分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于UFMC系統(tǒng)的先驗信息輔助CoSaMP信道估計算法
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.2.1 常規(guī)的TDS-OFDM系統(tǒng)傳輸模型
3.2.2 提出的TS-UFMC模型
3.3 貪婪迭代算法概述
3.4 多徑信道的時間相關(guān)特性分析
3.5 基于UFMC系統(tǒng)的先驗信息輔助的CoSaMP改進信道估計算法
3.5.1 基于PN序列的信道粗估計
3.5.2 基于PPI-CoSaMP算法精確估計CIRs時延位置信息
3.5.3 基于LS算法的CIRs幅值的精確估計
3.6 性能分析
3.6.1 信道估計的克拉美羅下界分析
3.6.2 頻譜效率分析
3.6.3 復雜度分析
3.7 仿真結(jié)果
3.8 本章小結(jié)
第四章 基于UFMC系統(tǒng)的先驗信息輔助的SAMP信道估計算法
4.1 引言
4.2 經(jīng)典SAMP算法概述
4.3 基于先驗信息輔助的SAMP改進信道估計算法
4.4 性能分析及仿真結(jié)果
4.4.1 復雜度分析
4.4.2 仿真結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
第五章 PAPR理論分析及基于濾波器參數(shù)優(yōu)化的PAPR抑制
5.1 引言
5.2 通用濾波多載波系統(tǒng)PAPR理論分析
5.3 基于濾波器優(yōu)化的PAPR抑制方法
5.3.1 濾波器參數(shù)i?的約束條件
5.3.2 濾波器參數(shù)的優(yōu)化
5.4 仿真結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第六章 基于低復雜度的PTS改進技術(shù)的PAPR抑制
6.1 引言
6.2 現(xiàn)有的OFDM系統(tǒng)PAPR抑制技術(shù)
6.3 UFMC系統(tǒng)的低計算復雜度PTS改進技術(shù)
6.3.1 減小PAPR的PTH-PTS技術(shù)
6.3.2 減小PAPR的LC-PTS技術(shù)
6.4 計算復雜度分析
6.5 仿真結(jié)果
6.6 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 本文主要工作及貢獻
7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]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. 中興通訊技術(shù). 2016(03)
[2]PAPR reduction for FBMC-OQAM systems using P-PTS scheme[J]. Liu Kaiming,Hou Jundan,Zhang Peng,Liu Yuan’an. The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2015(06)
[3]5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(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:信息科學. 2014(05)
[4]虛擬多天線OFDM系統(tǒng)中多頻偏和信道聯(lián)合最大似然估計算法研究[J]. 姜建,姜華,嚴凱,劉海濤. 通信學報. 2010(02)
碩士論文
[1]濾波器組多載波系統(tǒng)信道估計技術(shù)研究[D]. 何賢杰.浙江大學 2013
[2]交錯正交調(diào)制正交頻分復用系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李騰.電子科技大學 2011
本文編號:2960682
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景與意義
1.2 FBMC和UFMC技術(shù)綜述
1.2.1 FBMC技術(shù)綜述
1.2.2 UFMC系統(tǒng)綜述
1.3 本論文研究的主要內(nèi)容
1.4 壓縮感知理論綜述
1.4.1 信號的稀疏表示
1.4.2 觀測矩陣的設(shè)計
1.4.3 稀疏信號的重構(gòu)
1.5 基于CS原理的稀疏信道估計方法可行性分析和研究現(xiàn)狀
1.5.1 稀疏信道估計方法的可行性分析
1.5.2 稀疏信道估計方法的研究現(xiàn)狀
1.6 峰均比抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.7 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 UFMC系統(tǒng)原理與性能分析
2.1 引言
2.2 UFMC系統(tǒng)原理
2.3 濾波器的選擇
2.4 UFMC信號能量性能分析
2.4.1 OFDM信號的能量分析
2.4.2 UFMC信號的能量分析
2.4.3 IBI干擾與子帶間隔距離的分析
2.4.4 IBI干擾能量與濾波器參數(shù)的關(guān)系
2.4.5 信號純能量比率
2.4.6 仿真結(jié)果分析
2.5 UFMC系統(tǒng)頻偏性能分析
2.5.1 頻偏分析
2.5.2 頻偏仿真結(jié)果分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于UFMC系統(tǒng)的先驗信息輔助CoSaMP信道估計算法
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.2.1 常規(guī)的TDS-OFDM系統(tǒng)傳輸模型
3.2.2 提出的TS-UFMC模型
3.3 貪婪迭代算法概述
3.4 多徑信道的時間相關(guān)特性分析
3.5 基于UFMC系統(tǒng)的先驗信息輔助的CoSaMP改進信道估計算法
3.5.1 基于PN序列的信道粗估計
3.5.2 基于PPI-CoSaMP算法精確估計CIRs時延位置信息
3.5.3 基于LS算法的CIRs幅值的精確估計
3.6 性能分析
3.6.1 信道估計的克拉美羅下界分析
3.6.2 頻譜效率分析
3.6.3 復雜度分析
3.7 仿真結(jié)果
3.8 本章小結(jié)
第四章 基于UFMC系統(tǒng)的先驗信息輔助的SAMP信道估計算法
4.1 引言
4.2 經(jīng)典SAMP算法概述
4.3 基于先驗信息輔助的SAMP改進信道估計算法
4.4 性能分析及仿真結(jié)果
4.4.1 復雜度分析
4.4.2 仿真結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
第五章 PAPR理論分析及基于濾波器參數(shù)優(yōu)化的PAPR抑制
5.1 引言
5.2 通用濾波多載波系統(tǒng)PAPR理論分析
5.3 基于濾波器優(yōu)化的PAPR抑制方法
5.3.1 濾波器參數(shù)i?的約束條件
5.3.2 濾波器參數(shù)的優(yōu)化
5.4 仿真結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第六章 基于低復雜度的PTS改進技術(shù)的PAPR抑制
6.1 引言
6.2 現(xiàn)有的OFDM系統(tǒng)PAPR抑制技術(shù)
6.3 UFMC系統(tǒng)的低計算復雜度PTS改進技術(shù)
6.3.1 減小PAPR的PTH-PTS技術(shù)
6.3.2 減小PAPR的LC-PTS技術(shù)
6.4 計算復雜度分析
6.5 仿真結(jié)果
6.6 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 本文主要工作及貢獻
7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]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. 中興通訊技術(shù). 2016(03)
[2]PAPR reduction for FBMC-OQAM systems using P-PTS scheme[J]. Liu Kaiming,Hou Jundan,Zhang Peng,Liu Yuan’an. The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2015(06)
[3]5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(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:信息科學. 2014(05)
[4]虛擬多天線OFDM系統(tǒng)中多頻偏和信道聯(lián)合最大似然估計算法研究[J]. 姜建,姜華,嚴凱,劉海濤. 通信學報. 2010(02)
碩士論文
[1]濾波器組多載波系統(tǒng)信道估計技術(shù)研究[D]. 何賢杰.浙江大學 2013
[2]交錯正交調(diào)制正交頻分復用系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李騰.電子科技大學 2011
本文編號:2960682
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