基于非均勻子帶疊加的傳輸技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-05-07 18:17
隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、車聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的飛速發(fā)展,人們對無線通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率、解碼實(shí)時性、應(yīng)用靈活性和終端高移動性的要求進(jìn)一步提高。以空口波形設(shè)計(jì)為核心的調(diào)制解調(diào)技術(shù)是無線通信網(wǎng)絡(luò)的重要部分,對無線網(wǎng)絡(luò)的上述性能起到關(guān)鍵性支撐作用。正交頻分復(fù)用(OFDM)作為一種經(jīng)典的多載波波形方案具有抗多徑衰落性能優(yōu)異、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低等優(yōu)勢,在無線通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是,面向5G或后5G(B5G)應(yīng)用的需求,OFDM卻存在如下局限性:時域信號矩形加窗帶來的帶外能量泄露(OOBE)高和傳輸頻帶內(nèi)統(tǒng)一的子載波間隔帶來的應(yīng)用靈活性不足等。針對上述OFDM波形的缺陷,如何設(shè)計(jì)新的波形方案以支撐5G/B5G多樣化應(yīng)用場景的需求,具有重要理論意義和應(yīng)用價值。本文在比較研究現(xiàn)有5G/B5G多載波波形方案的基礎(chǔ)上,針對傳統(tǒng)OFDM方案的不足,提出了一種非均勻子帶疊加的傳輸方案,該方案各子帶根據(jù)不同應(yīng)用場景的需求可以荷載單載波或多載波波形。具體研究內(nèi)容和主要貢獻(xiàn)如下:第一,針對當(dāng)前5G/B5G多載波方案應(yīng)用靈活性和計(jì)算復(fù)雜度不能很好折中的問題,提出了可變粒度(VG)資源分配模型和非均勻子帶疊加的OFDM(NSSOF...
【文章來源】:電子科技大學(xué)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)】:146 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略詞表
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)性問題
1.2.1 面向5G/B5G空口波形技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 面向5G/B5G空口波形技術(shù)挑戰(zhàn)性問題
1.3 論文主要工作
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
1.5 本章小結(jié)
第二章 新型多載波波形技術(shù)比較研究
2.1 引言
2.2 多載波調(diào)制系統(tǒng)模型
2.3 OFDM原理
2.4 W-OFDM原理
2.5 子載波級濾波的多載波波形設(shè)計(jì)
2.5.1 FBMC原理
2.5.2 GFDM原理
2.6 子帶級濾波的多載波波形設(shè)計(jì)
2.6.1 UFMC原理
2.6.2 F-OFDM原理
2.7 現(xiàn)有多載波波形技術(shù)比較
2.8 本章小結(jié)
第三章 NSS-OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能分析
3.1 引言
3.2 基于可變粒度(VG)的資源分配模型
3.3 NSS-OFDM系統(tǒng)原理
3.3.1 基于子帶信號時域疊加的設(shè)計(jì)方案
3.3.2 NSS-OFDM系統(tǒng)接收機(jī)設(shè)計(jì)
3.4 基于子帶疊加的頻帶利用率提升方法
3.5 NSS-OFDM系統(tǒng)收發(fā)端濾波器設(shè)計(jì)
3.5.1 發(fā)射端多級多相內(nèi)插器設(shè)計(jì)
3.5.2 接收端多級多相抽取器設(shè)計(jì)
3.6 NSS-OFDM系統(tǒng)性能分析
3.6.1 不同原型濾波器的性能分析
3.6.2 頻帶利用率分析
3.6.3 計(jì)算復(fù)雜度分析
3.6.4 能量效率分析
3.7 NSS-OFDM系統(tǒng)BER性能分析
3.8 本章小結(jié)
第四章 NSS-OFDM系統(tǒng)均衡算法研究
4.1 引言
4.2 雙選擇性衰落信道下NSS-OFDM系統(tǒng)模型
4.3 多普勒域-頻域等效信道增益矩陣構(gòu)建
4.4 基于過采結(jié)構(gòu)的SDFFE算法
4.5 MIMO-NSS-OFDM系統(tǒng)解調(diào)
4.6 BER性能分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 NSS-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)研究
5.1 引言
5.2 基于頻域?qū)ьl內(nèi)插估計(jì)算法
5.2.1 信道估計(jì)過程
5.2.2 基于統(tǒng)計(jì)特性的內(nèi)插算法
5.2.3 基于固定系數(shù)的內(nèi)插算法
5.2.4 基于低通濾波的內(nèi)插算法
5.3 高速移動場景LTE增強(qiáng)信道估計(jì)算法
5.3.1 高精度導(dǎo)頻處的信道估計(jì)算法
5.3.2 時間方向改進(jìn)的信道估計(jì)算法
5.4 頻域?qū)ьl內(nèi)插算法的局限性
5.5 基于塊狀導(dǎo)頻時域信道估計(jì)算法
5.5.1 NSS-OFDM系統(tǒng)塊狀導(dǎo)頻設(shè)計(jì)
5.5.2 導(dǎo)頻符號處的信道估計(jì)方案
5.5.3 基于Slepian序列的分段插值
5.6 仿真分析
5.6.1 基于離散導(dǎo)頻的信道估計(jì)算法仿真
5.6.2 基于塊狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)算法仿真
5.7 本章小結(jié)
第六章 NSS-SC接收機(jī)設(shè)計(jì)
6.1 引言
6.2 分離接收機(jī)系統(tǒng)模型
6.3 分離接收機(jī)互信息性能分析
6.3.1 互信息定義
6.3.2 互信息增益分析
6.3.3 互信息增益來源解釋
6.4 分離接收機(jī)信號檢測方案
6.4.1 最優(yōu)檢測準(zhǔn)則
6.4.2 低復(fù)雜度的檢測方案
6.5 分離接收機(jī)SER性能分析
6.5.1 QAM下的SER性能
6.5.2 APSK下的SER性能
6.6 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]OFDM/OQAM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 程國兵.電子科技大學(xué) 2013
[2]OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)和信號均衡技術(shù)的研究[D]. 樊同亮.重慶大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于3GPP LTE下行鏈路基帶系統(tǒng)信道估計(jì)的研究[D]. 張皓彥.電子科技大學(xué) 2012
本文編號:3173850
【文章來源】:電子科技大學(xué)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)】:146 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
縮略詞表
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)性問題
1.2.1 面向5G/B5G空口波形技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 面向5G/B5G空口波形技術(shù)挑戰(zhàn)性問題
1.3 論文主要工作
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
1.5 本章小結(jié)
第二章 新型多載波波形技術(shù)比較研究
2.1 引言
2.2 多載波調(diào)制系統(tǒng)模型
2.3 OFDM原理
2.4 W-OFDM原理
2.5 子載波級濾波的多載波波形設(shè)計(jì)
2.5.1 FBMC原理
2.5.2 GFDM原理
2.6 子帶級濾波的多載波波形設(shè)計(jì)
2.6.1 UFMC原理
2.6.2 F-OFDM原理
2.7 現(xiàn)有多載波波形技術(shù)比較
2.8 本章小結(jié)
第三章 NSS-OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能分析
3.1 引言
3.2 基于可變粒度(VG)的資源分配模型
3.3 NSS-OFDM系統(tǒng)原理
3.3.1 基于子帶信號時域疊加的設(shè)計(jì)方案
3.3.2 NSS-OFDM系統(tǒng)接收機(jī)設(shè)計(jì)
3.4 基于子帶疊加的頻帶利用率提升方法
3.5 NSS-OFDM系統(tǒng)收發(fā)端濾波器設(shè)計(jì)
3.5.1 發(fā)射端多級多相內(nèi)插器設(shè)計(jì)
3.5.2 接收端多級多相抽取器設(shè)計(jì)
3.6 NSS-OFDM系統(tǒng)性能分析
3.6.1 不同原型濾波器的性能分析
3.6.2 頻帶利用率分析
3.6.3 計(jì)算復(fù)雜度分析
3.6.4 能量效率分析
3.7 NSS-OFDM系統(tǒng)BER性能分析
3.8 本章小結(jié)
第四章 NSS-OFDM系統(tǒng)均衡算法研究
4.1 引言
4.2 雙選擇性衰落信道下NSS-OFDM系統(tǒng)模型
4.3 多普勒域-頻域等效信道增益矩陣構(gòu)建
4.4 基于過采結(jié)構(gòu)的SDFFE算法
4.5 MIMO-NSS-OFDM系統(tǒng)解調(diào)
4.6 BER性能分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 NSS-OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)研究
5.1 引言
5.2 基于頻域?qū)ьl內(nèi)插估計(jì)算法
5.2.1 信道估計(jì)過程
5.2.2 基于統(tǒng)計(jì)特性的內(nèi)插算法
5.2.3 基于固定系數(shù)的內(nèi)插算法
5.2.4 基于低通濾波的內(nèi)插算法
5.3 高速移動場景LTE增強(qiáng)信道估計(jì)算法
5.3.1 高精度導(dǎo)頻處的信道估計(jì)算法
5.3.2 時間方向改進(jìn)的信道估計(jì)算法
5.4 頻域?qū)ьl內(nèi)插算法的局限性
5.5 基于塊狀導(dǎo)頻時域信道估計(jì)算法
5.5.1 NSS-OFDM系統(tǒng)塊狀導(dǎo)頻設(shè)計(jì)
5.5.2 導(dǎo)頻符號處的信道估計(jì)方案
5.5.3 基于Slepian序列的分段插值
5.6 仿真分析
5.6.1 基于離散導(dǎo)頻的信道估計(jì)算法仿真
5.6.2 基于塊狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)算法仿真
5.7 本章小結(jié)
第六章 NSS-SC接收機(jī)設(shè)計(jì)
6.1 引言
6.2 分離接收機(jī)系統(tǒng)模型
6.3 分離接收機(jī)互信息性能分析
6.3.1 互信息定義
6.3.2 互信息增益分析
6.3.3 互信息增益來源解釋
6.4 分離接收機(jī)信號檢測方案
6.4.1 最優(yōu)檢測準(zhǔn)則
6.4.2 低復(fù)雜度的檢測方案
6.5 分離接收機(jī)SER性能分析
6.5.1 QAM下的SER性能
6.5.2 APSK下的SER性能
6.6 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]OFDM/OQAM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 程國兵.電子科技大學(xué) 2013
[2]OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)和信號均衡技術(shù)的研究[D]. 樊同亮.重慶大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于3GPP LTE下行鏈路基帶系統(tǒng)信道估計(jì)的研究[D]. 張皓彥.電子科技大學(xué) 2012
本文編號:3173850
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/xxkjbs/3173850.html
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