本文關(guān)鍵詞：基于濾波器組的調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 濾波器組多載波 波形優(yōu)化 鄰頻抑制 同步 廣義頻分復(fù)用

【摘要】：基于濾波器組的多載波實(shí)現(xiàn)技術(shù),可以有效解決帶外功率泄露的問題,并且能夠支持靈活的頻譜接入方式,是一種新的物理層傳輸技術(shù),它已經(jīng)成為認(rèn)知無線電以及未來5G通信的候選物理層傳輸技術(shù)之一。本文針對基于濾波器組的波形優(yōu)化技術(shù)以及同步技術(shù)做了深入、細(xì)致的研究,提出了一系列的算法來提高帶外干擾抑制的能力以及同步的性能。首先,本文介紹了認(rèn)知無線電、5G以及濾波器組多載波技術(shù)的研究價值以及發(fā)展歷程,并介紹了濾波器組多載波調(diào)制解調(diào)的相關(guān)理論基礎(chǔ)。其次,本文研究了基于濾波器組的波形優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。針對單載波通信系統(tǒng),重點(diǎn)討論了利用成型濾波器抑制鄰道干擾的方案,并給出了如何利用半帶濾波器來降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。針對傳統(tǒng)的OFDM系統(tǒng),詳細(xì)討論了利用加窗、加雙窗、設(shè)置保護(hù)頻帶以及插入消除子載波等方式抑制帶外功率泄露的優(yōu)缺點(diǎn),并針對230MHz專網(wǎng)抑制帶外干擾的應(yīng)用場景,重點(diǎn)研究了加窗方法中窗函數(shù)類型以及窗長度對鄰道干擾抑制性能的影響。在此基礎(chǔ)上,本文討論了GFDM系統(tǒng)中鄰頻抑制的相關(guān)技術(shù),包括設(shè)計(jì)具有較窄過渡帶的原型濾波器、設(shè)置保護(hù)頻帶、加保護(hù)符號等,對比了GFDM系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)的帶外功率泄露的性能,并給出了相應(yīng)的仿真結(jié)果與分析。隨后,本文研究了同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問題,針對這一問題給出了一些具體的解決方案。首先討論了單載波系統(tǒng)中基于前導(dǎo)的同步技術(shù),研究了包括同步序列的選取、粗定時同步、小數(shù)倍頻偏的估計(jì)及糾正、定時偏差的估計(jì)及糾正、精確定時同步、整數(shù)倍頻偏的估計(jì)及糾正以及相位跟蹤等在內(nèi)的具體實(shí)現(xiàn),并給出了仿真性能。在此基礎(chǔ)上,討論了GFDM系統(tǒng)中同步實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn),并給出了具體的同步實(shí)現(xiàn)方案,包括前導(dǎo)序列的設(shè)計(jì)、粗定時同步、頻偏估計(jì)及糾正以及殘余相差的估計(jì)及糾正,并針對230MHz專網(wǎng)的情景給出了相應(yīng)的仿真性能。最后,針對230MHz專網(wǎng)的應(yīng)用場景,本文給出了對應(yīng)的GFDM系統(tǒng)的鄰道干擾抑制和同步技術(shù)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先,基于Simulink和任意波形發(fā)生器的硬件平臺,驗(yàn)證了GFDM鄰道抑制的性能。其次,在由AD9361射頻子卡、Xinlinx KC705開發(fā)板以及Simulink構(gòu)成的通信平臺上,驗(yàn)證了經(jīng)由無線空間傳輸?shù)腉FDM同步技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】：濾波器組多載波 波形優(yōu)化 鄰頻抑制 同步 廣義頻分復(fù)用
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92;TN911.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 認(rèn)知無線電的發(fā)展13-15
• 1.2 電力系統(tǒng)無線通信的發(fā)展15-17
• 1.3 濾波器組多載波技術(shù)的研究概況17-18
• 1.4 論文工作及章節(jié)安排18-21
• 第二章 濾波器組調(diào)制解調(diào)技術(shù)的基本原理與應(yīng)用21-31
• 2.1 FBMC的基本原理21-23
• 2.2 UFMC的基本原理23-24
• 2.3 GFDM的基本框架24-29
• 2.3.1 GFDM發(fā)射機(jī)模型25-27
• 2.3.2 GFDM接收機(jī)模型27-29
• 2.4 GFDM在認(rèn)知無線電中的潛在應(yīng)用29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于濾波器組的信號優(yōu)化設(shè)計(jì)31-51
• 3.1 單載波系統(tǒng)中鄰頻抑制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)31-37
• 3.2 OFDM系統(tǒng)中鄰頻抑制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)37-44
• 3.3 GFDM系統(tǒng)中鄰頻抑制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)44-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第四章 同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)51-75
• 4.1 頻偏和定時偏差對系統(tǒng)性能的影響51-55
• 4.1.1 頻偏對系統(tǒng)性能的影響51-53
• 4.1.2 定時偏差對系統(tǒng)性能的影響53-55
• 4.2 單載波系統(tǒng)中基于前導(dǎo)的同步技術(shù)55-70
• 4.2.1 粗定時同步和小數(shù)倍頻偏估計(jì)58-60
• 4.2.2 定時誤差估計(jì)與恢復(fù)60-62
• 4.2.3 小數(shù)倍頻偏平滑和糾正62-63
• 4.2.4 整數(shù)倍頻偏估計(jì)63-65
• 4.2.5 幀邊界精確同步65
• 4.2.6 相位跟蹤65-69
• 4.2.7 同步仿真性能69-70
• 4.3 GFDM系統(tǒng)中基于前導(dǎo)的同步技術(shù)70-73
• 4.4 本章小結(jié)73-75
• 第五章 鄰頻抑制和同步的硬件實(shí)現(xiàn)75-85
• 5.1 鄰頻抑制的驗(yàn)證平臺介紹75-77
• 5.2 鄰頻抑制的驗(yàn)證77-79
• 5.3 同步算法的驗(yàn)證平臺介紹79-80
• 5.4 同步算法的驗(yàn)證80-83
• 5.5 本章小結(jié)83-85
• 第六章 全文總結(jié)與展望85-87
• 6.1 論文內(nèi)容總結(jié)85-86
• 6.2 進(jìn)一步的研究方向86-87
• 參考文獻(xiàn)87-91
• 作者簡介(包括論文和成果清單）91-93
• 致謝93

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