本文關(guān)鍵詞：下一代WLAN系統(tǒng)中基于新型導(dǎo)頻圖案設(shè)計(jì)的頻偏糾正技術(shù)研究

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【摘要】：近幾個(gè)世紀(jì)以來,特別是第三次科技革命至今,網(wǎng)絡(luò)化、智能化用戶終端前所未有的普及,讓人們對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)越來越依賴,尤其是對(duì)高吞吐率高帶寬的廉價(jià)無線局域網(wǎng)需求與日俱增。然而頻率資源是一種寶貴的資源,十分有限,因此采用頻帶資源利用率較高的通信技術(shù),在當(dāng)今社會(huì)顯的十分必要。正交頻分復(fù)用多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)是FDMA和OFDM技術(shù)的衍生技術(shù),同一般的OFDM系統(tǒng)類似,它具有高速傳輸條件下的高頻譜效率、非視距傳輸效果好、抗噪聲和多徑衰落能力強(qiáng)、靈活的進(jìn)行調(diào)制和功率參數(shù)設(shè)置等優(yōu)勢(shì),已被高清移動(dòng)電視以及無線局域網(wǎng)802.11系列標(biāo)準(zhǔn)廣泛采用,并已成為移動(dòng)LTE系統(tǒng)和IEEE802.11ax下一代WLAN系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。但OFDMA系統(tǒng)的高性能,是建立在子載波正交的基礎(chǔ)上,然而對(duì)同步誤差特別敏感是OFDMA技術(shù)的天然缺陷,尤其是對(duì)子載波間的頻率偏移(Carrier Frequency Offsets, CFO)很敏感,因?yàn)榧词购苌倭康腃FO存在于系統(tǒng)中,也會(huì)使不同載波間的正交性遭到一定程度破壞,因此造成OFDMA系統(tǒng)的多個(gè)用戶相互干擾以及用戶內(nèi)各子載波相互的干擾(Inter Carrier Interference, ICI),系統(tǒng)的性能嚴(yán)重惡化。為了提高系統(tǒng)性能,需要對(duì)OFDMA系統(tǒng)的收發(fā)端進(jìn)行精準(zhǔn)的頻率同步,來降低多用戶系統(tǒng)中存在的干擾、提高OFDMA系統(tǒng)的通信能力、增加系統(tǒng)可靠性,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。論文研究了采用間隔的梳狀導(dǎo)頻(pilot)進(jìn)行頻偏估計(jì)的同步算法,采用時(shí)頻域間隔的pilot進(jìn)行CFO估計(jì),可以有效的避免采用訓(xùn)練符號(hào)進(jìn)行CFO估計(jì)時(shí),占用過多的時(shí)頻資源。且估計(jì)性能好。然而采用導(dǎo)頻進(jìn)行系統(tǒng)CFO估計(jì)時(shí)的性能,受導(dǎo)頻圖案中導(dǎo)頻子載波位置的影響比較大,尤其是當(dāng)系統(tǒng)在頻率選擇性信道條件下運(yùn)行時(shí),相鄰導(dǎo)頻子載波的位置間隔大于系統(tǒng)最大多徑時(shí)延的倒數(shù)時(shí),系統(tǒng)性能嚴(yán)重下降。IEEE802.11ax下一代WLAN系統(tǒng),采用多用戶的OFDMA技術(shù),應(yīng)用資源單元(Resource Unit, RU)的塊狀子載波分配方案。以20MHz帶寬為例,每個(gè)基本的資源單元塊(RU)由26個(gè)連續(xù)的子載波(其中24個(gè)用戶數(shù)據(jù)子載波,2個(gè)專用導(dǎo)頻子載波)構(gòu)成,任意兩個(gè)相鄰的資源單元(RU)間存在一個(gè)公共的pilot。本文從對(duì)RU中的pilot子載波位置研究出發(fā),通過研究調(diào)整pilot子載波位置,來提升系統(tǒng)信道估計(jì)和CFO估計(jì)的性能。經(jīng)過推導(dǎo),提出了兩種設(shè)計(jì)方案,即,等間隔的導(dǎo)頻圖案設(shè)計(jì)和近似等間隔導(dǎo)頻簇的導(dǎo)頻圖案設(shè)計(jì)。文章最后通過研究一種MIMO-OFDM上行鏈路CFO估計(jì)算法,擴(kuò)大了該算法的適用范圍,很好的解決了OFDMA系統(tǒng)在較小殘留頻偏下的CFO估計(jì)性能,并通過多個(gè)Matlab仿真實(shí)驗(yàn),來驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)的新型導(dǎo)頻圖案設(shè)計(jì)在該CFO改進(jìn)算法中的高效性能。
【關(guān)鍵詞】：OFDMA 正交性 導(dǎo)頻圖案 CFO糾正
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN925.93
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 論文的研究背景12
• 1.2 無線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程12-14
• 1.3 論文的主要工作14-16
• 第2章 OFDM及OFDMA系統(tǒng)16-26
• 2.1 OFDM系統(tǒng)16-20
• 2.1.1 系統(tǒng)模型16-17
• 2.1.2 OFDM系統(tǒng)的基本原理17-19
• 2.1.3 正交多載波系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵點(diǎn)19-20
• 2.1.4 正交多載波系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)20
• 2.2 OFDMA系統(tǒng)20-25
• 2.2.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介20-21
• 2.2.2 系統(tǒng)模型21-22
• 2.2.3 OFDMA子載波分配方式22-23
• 2.2.4 上行鏈路信號(hào)模型23-25
• 2.2.5 OFDMA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 導(dǎo)頻圖案設(shè)計(jì)及基于導(dǎo)頻的CFO頻偏估計(jì)研究26-39
• 3.1 導(dǎo)頻圖案設(shè)計(jì)26-30
• 3.1.1 最優(yōu)導(dǎo)頻序列設(shè)計(jì)研究26-27
• 3.1.2 傳統(tǒng)導(dǎo)頻圖案27-29
• 3.1.3 最優(yōu)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)準(zhǔn)則29-30
• 3.2 CFO頻偏估計(jì)算法研究30-38
• 3.2.1 頻偏估計(jì)算法研究現(xiàn)狀30-31
• 3.2.2 CFO對(duì)系統(tǒng)的影響31-34
• 3.2.3 時(shí)域CFO估計(jì)技術(shù)34-35
• 3.2.4 頻域CFO估計(jì)技術(shù)35-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第4章 下一代WLAN導(dǎo)頻圖案設(shè)計(jì)及上行OFDMA的CFO估計(jì)算法39-61
• 4.1 IEEE802.11ax中OFDMA子載波分配方案39-40
• 4.2 采用802.11ah的導(dǎo)頻圖案設(shè)計(jì)40-41
• 4.3 按照傳統(tǒng)均勻?qū)ьl準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的802.11ax導(dǎo)頻圖案41-43
• 4.4 802.11ax中基于等間隔導(dǎo)頻圖案的改進(jìn)方案及仿真對(duì)比43-49
• 4.4.1 802.11ax中基于等間隔導(dǎo)頻圖案的改進(jìn)方案43-46
• 4.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比46-49
• 4.5 基于導(dǎo)頻的頻偏糾正技術(shù)研究49-59
• 4.5.1 新型導(dǎo)頻圖案在下行OFDMA頻偏糾正中的應(yīng)用49-51
• 4.5.2 上行OFDMA殘留子載波頻偏跟蹤估計(jì)算法研究51-59
• 4.6 本章小結(jié)59-61
• 總結(jié)與展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：891971