基于基帶濾波的多載波傳輸技術研究與仿真.pdf

1、以正交頻分復用(Orthognal Frequency Division Multiplexing, OFDM）為代表的多載波無線傳輸系統(tǒng)具有高速傳輸、有效對抗信號多徑傳播帶來的符號間干擾(Inter Symbol Interference, ISI）、頻譜利用率高以及實現簡單等優(yōu)點，在現代移動通信系統(tǒng)中獲得了廣泛的應用。但是，由于符號間多載波信號頻域波形的旁瓣衰減較慢，引起帶外輻射的問題。通過濾波改善波形旁瓣下降速度，是改善帶外輻射的

2、有效方法之一。目前多種基于濾波技術的多載波調制方式正在被廣泛研究，包括N-連續(xù)正交頻分復用技術(N-continuous OFDM），濾波正交頻分復用技術(Filtered OFDM, F-OFDM），廣義頻分復用技術(Generalized Frequency Division Multiplexing Generalized, GFDM），濾波器組多載波技術(Filter Bank Multicarrier Filter Bank,

3、 FBMC）等。但濾波過程將引起發(fā)送信號畸變，引入干擾，從而影響系統(tǒng)傳輸性能及時域信號波動特性。如何改善濾波帶來的干擾，在系統(tǒng)的帶外輻射、時域波動及傳輸性能間取得平衡，是本文的主要研究目標。
　　本論文以 N-連續(xù)正交頻分復用技術和濾波正交頻分復用技術為主要研究內容。針對N-連續(xù)正交頻分復用系統(tǒng)濾波過程的干擾噪聲，研究了基于自適應資源分配的誤碼率優(yōu)化方法。針對濾波正交頻分復用系統(tǒng)中濾波過程對時域波動控制的相互影響，主要研究適用于濾

4、波正交頻分復用系統(tǒng)的峰均比抑制算法。具體研究包括：
　　第一章回顧了旁瓣抑制算法和濾波多載波技術的發(fā)展歷程，分析了多載波信號的頻譜泄漏問題和峰均比問題，總結了多載波信號的旁瓣抑制方法及旁瓣和峰均比聯合抑制方法的研究現狀，最后說明了本文的主要研究內容和結構安排。
　　第二章首先給出了OFDM系統(tǒng)、N連續(xù)-OFDM和F-OFDM系統(tǒng)的基本原理和實現過程，并分析了各系統(tǒng)的頻譜泄漏問題，通過理論推導和數值仿真從帶外抑制性能和傳輸性能

5、等角度進行了性能分析和比較，指出各系統(tǒng)的優(yōu)缺點及改進方向。
　　在第三章，本文主要研究了 N連續(xù)-OFDM系統(tǒng)的誤碼率改進算法。本章首先研究了N連續(xù)-OFDM的濾波噪聲對傳輸性能的影響，推導了N連續(xù)-OFDM的干擾功率分布。針對干擾分布的不均勻性，分別提出了基于濾波干擾的功率分配算法和自適應調制方法，通過資源分配調整各子載波的信干噪比，從而改善濾波干擾對傳輸性能的影響，并通過數值仿真證明的算法的有效性。
　　在第四章中，本文

6、主要研究了F-OFDM信號的峰均比問題。本章首先分析了F-OFDM信號的峰值平均功率比(Peak-to-Average-Power Ratio, PAPR）性能，通過數值仿真研究了濾波器設計及子帶配置對F-OFDM信號的峰均比影響。隨后，本章以迭代限幅濾波、部分傳輸序列以及離散傅立葉變換技術三種方法為代表，研究了適用于F-OFDM系統(tǒng)的幾種PAPR優(yōu)化算法，通過數值仿真給出相關參數下帶外泄露、峰均比、誤碼率三方面的性能分析及對比。