fbmc系統(tǒng)中原型濾波器的優(yōu)化設(shè)計

1、密級碩士學(xué)位論文題目FBMC系統(tǒng)中原型濾波器的優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)中原型濾波器的優(yōu)化設(shè)計（英文英文）OptimizedDesignPrototypeFilterFFBMCSystems研究生學(xué)號:1402201074研究生姓名:穆亞起亞起指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師姓名、職稱職稱:蔣俊正蔣俊正副教授副教授申請學(xué)位門類:工程碩士工程碩士學(xué)科、專業(yè):信息與通信工程信息與通信工程論文答辯日期:2017年06月摘要I摘要近年來，以正交頻分復(fù)用(thogonal

2、FrequencyDivisionMultiplexingOFDM)技術(shù)為代表的多載波數(shù)據(jù)傳輸?shù)玫搅藦V泛的應(yīng)用。然而，OFDM的子載波濾波器的阻帶衰減只有13dB，難以具備良好的頻率選擇特性。而濾波器組多載波系統(tǒng)(filterbankbasedmulticarrierFBMC)只需通過設(shè)計良好頻率選擇特性原型濾波器便可得到良好的多載波通信系統(tǒng)，并且大大提高了信號的傳輸速率和系統(tǒng)設(shè)計靈活性。因此，在未來的5G通信中FBMC技術(shù)將替代OFD

3、M技術(shù)，然而FBMC系統(tǒng)的計算復(fù)雜度高，在硬件上難以實現(xiàn)。由于通信過程中載波間的干擾、符號間的干擾和多徑衰落信道的影響，使得FBMC系統(tǒng)不能夠更好的與MIMO(MultipieinputMultipieoutput)技術(shù)相結(jié)合。為了解決這些問題，該文主要通過以下兩個方面來研究，并提出新的算法來提高通信系統(tǒng)的整體性能1.首先考慮單原型FBMC系統(tǒng)。為構(gòu)建近似完全重構(gòu)的多載波系統(tǒng)，本文提出了一種迭代算法來設(shè)計原型濾波器。該算法將設(shè)計問題歸結(jié)

4、為一個無約束的優(yōu)化問題，其目標(biāo)函數(shù)為符號間干擾、信道間干擾以及原型濾波器阻帶能量的加權(quán)和。通過推導(dǎo)目標(biāo)函數(shù)的梯度向量和海森矩陣，我們采用修正牛頓算法來迭代優(yōu)化原型濾波器，每次迭代更新中，原型濾波器都是通過閉合公式求解，因此算法的計算復(fù)雜度低。試驗仿真結(jié)果表明與已有的設(shè)計算法相比所提出的算法提高了系統(tǒng)的整體性能。2.針對濾波器組的多載波系統(tǒng)能夠在多徑衰落的信道中更好應(yīng)用，降低符號間和信道間的干擾，為構(gòu)建近似重構(gòu)的FBMC通信系統(tǒng)，該文提出

5、了一種新迭代算法來設(shè)計雙原型濾波器組的多載波系統(tǒng)。該算法將設(shè)計問題歸結(jié)為一個無約束的優(yōu)化問題，其目標(biāo)函數(shù)為符號間干擾、信道間干擾以及原型濾波器阻帶能量的加權(quán)和。該文采用雙迭代算法來迭代優(yōu)化原型濾波器，每次迭代更新中，原型濾波器都是通過閉合公式求解，可以直接的求解未知變量的解，因此該算法的計算量可以明顯的減少。試驗仿真表明與已有的設(shè)計算法相比所提出的算法極大的提高了系統(tǒng)的整體性能。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：濾波器組多載波系統(tǒng)；原型濾波器；修正牛頓算法