發(fā)布時(shí)間：2021-03-26 12:01

　　多載波調(diào)制（Multi-Carrier Modulation,MCM）技術(shù)因抗多徑衰落能力強(qiáng)而被現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)廣泛接受,特別是其中正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）已經(jīng)成為許多當(dāng)代通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)波形。但OFDM無法滿足所有未來通信應(yīng)用場景的需求,而濾波器組多載波（Filter Bank Multicarrier,FBMC）系統(tǒng)具有諸如低頻譜旁瓣,高頻譜效率,靈活的參數(shù)配置和對時(shí)間同步的低敏感性等特點(diǎn),能很好的彌補(bǔ)OFDM系統(tǒng)存在的缺陷,FBMC被認(rèn)為是未來無線通信中對OFDM的一種重要補(bǔ)充波形。發(fā)射信號的峰均功率比（Peak-to-Average Power Ratio,PAPR）過高,以及雙選擇性信道的估計(jì)與均衡是OFDM和FBMC系統(tǒng)面臨的主要難題。針對這兩個(gè)問題,在深入分析現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上,本文分別從提高PAPR抑制性能和降低計(jì)算復(fù)雜度的角度入手,研究提出了有效的OFDM和FBMC信號PAPR抑制方法。將多載波系統(tǒng)中信道估計(jì)與均衡問題構(gòu)建為一個(gè)深度學(xué)習(xí)（Deep Learning,DL）任務(wù),提出了基于... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

OFDM信號PAPR抑制方法分類圖

第1章緒論-6-圖1.2FBMC/OQAM信號PAPR抑制方法分類圖Fig1.2TheclassificationdiagramofPAPRsuppressionmethodforFBMC/OQAMsignals信號失真類方法[51-52]：文獻(xiàn)[51]提出了一種剪切迭代補(bǔ)償方法抑制FBMC信號的PAPR，該方法首先對信號進(jìn)行時(shí)域剪切，然后在接收機(jī)中采用迭代Bussgang噪聲消除技術(shù)避免系統(tǒng)性能惡化。文獻(xiàn)[52]提出了一種稱為梯形功率壓縮的非線性壓擴(kuò)技術(shù)，通過將原始信號轉(zhuǎn)化為功率呈梯形分布的新信號以降低FBMC信號的高PAPR。然而，剪切法和壓擴(kuò)法雖然能夠降低PAPR，但同時(shí)也增加了系統(tǒng)的帶外能量泄露，而具有極低的帶外輻射本身是FBMC系統(tǒng)優(yōu)于OFDM的一大特點(diǎn)，因此，在FBMC系統(tǒng)中采用失真類方法降低PAPR將得不償失。概率類方法[53-62]：在概率類方法中，為FBMC系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)的基于PTS[53-56]和基于SLM[57-62]的方法最受關(guān)注，因?yàn)樗鼈兊哪康氖墙档透逷APR出現(xiàn)的概率而不是直接減小峰值本身，因此不會增加發(fā)射信號的平均功率，也不會引起任何的信號失真。其中，文獻(xiàn)[53]提出了一種多塊聯(lián)合優(yōu)化PTS（MBJO-PTS）法，該方法充分考慮了FBMC信號的重疊結(jié)構(gòu)，取得了很好的PAPR抑制效果，但計(jì)算復(fù)雜度過高，在IoT等低功耗應(yīng)用場景中并不實(shí)用。文獻(xiàn)[57]提出了一種重疊SLM（OSLM）方案，其原理與OFDM系統(tǒng)中的SLM方案類似，只是在計(jì)算PAPR時(shí)需要將FBMC信號的重疊結(jié)構(gòu)考慮在內(nèi)。OSLM法很難得到最優(yōu)解，因?yàn)樵贠SLM方法中連續(xù)FBMC符號之間的獨(dú)立假設(shè)不再成立，即使對于有限長的FBMC符號，要想獲得最優(yōu)解也需要巨大的內(nèi)存和極高的計(jì)算復(fù)雜度。文獻(xiàn)[58]提出的分散選擇映射（DispersiveSelectionMappingScheme,DSLM）法是對OSLM方法的擴(kuò)展，它同時(shí)考慮了PAPR的抑制性能和算法的計(jì)算復(fù)雜度。雖然上述幾種概率類方法

道估計(jì)復(fù)雜得多，因此，現(xiàn)有的大部分信道估計(jì)方法都集中在頻域[4]。在FBMC系統(tǒng)中，通常通過向發(fā)送符號添加已知導(dǎo)頻來完成信道估計(jì)，導(dǎo)頻符號設(shè)計(jì)方案大體上可分為前導(dǎo)符號(導(dǎo)頻塊)設(shè)計(jì)[134-147]和分散導(dǎo)頻[148-156]設(shè)計(jì)兩大類，如圖1.3所示。前導(dǎo)符號模式下，導(dǎo)頻被插入到位于幀首部兩個(gè)或多個(gè)符號的所有子載波上，而在分散導(dǎo)頻模式下，導(dǎo)頻被分散地插到某些符號中的某些子載波上。一般情況下，前導(dǎo)符號模式適合估計(jì)時(shí)不變信道或在多個(gè)FBMC符號周期內(nèi)幾乎不變的信道，而分散導(dǎo)頻模式更適合估計(jì)時(shí)變信道，其導(dǎo)頻開銷也較校圖1.3FBMC/OQAM系統(tǒng)中信道估計(jì)方法分類圖Fig1.3ClassificationdiagramofchannelestimationmethodsinFBMC/OQAMsystems基于前導(dǎo)符號的信道估計(jì)方法又可分為干擾近似法(InterferenceApproximationMethod,IAM)，實(shí)導(dǎo)頻對(PairofReal-valuedPilots,POP)法和干擾消除法(InterferenceCancellationMethod,ICM)三個(gè)小類[134-145]。IAM法是在文獻(xiàn)[136]中首次被提出的，其基本原理是預(yù)先近似計(jì)算出每個(gè)導(dǎo)頻符號遭受的來自周圍導(dǎo)頻的干擾，然后在接收端將導(dǎo)頻符號和它遭受的干擾項(xiàng)疊加在一起并當(dāng)做偽導(dǎo)頻，用于估計(jì)信道的頻率響應(yīng)。在文獻(xiàn)[136]和[137]設(shè)計(jì)的IAM方法中，前導(dǎo)占

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]人工蜂群算法及其應(yīng)用的研究[D]. 高衛(wèi)峰.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]減少OFDM系統(tǒng)的峰均功率比的研究[D]. 王亞軍.上海交通大學(xué) 2011

碩士論文
[1]自相關(guān)匹配方法降低多載波系統(tǒng)的PAPR[D]. 賈瑩瑩.電子科技大學(xué) 2014



本文編號：3101548