检索结果-南通市图书馆

作者：聂长森海南大学

学位级别：硕士

filtered-ofdm技术是对传统ofdm技术的一种重要改进,在保持传统ofdm技术优点的同时,通过增加子带滤波器可以降低子带间干扰,而且ofdm技术的各个子带可以配置不同的子带参数,应用范围更加广泛。目前f-ofdm技术已成为5G的重要候选波形。... 详细信息

filtered-ofdm技术是对传统ofdm技术的一种重要改进,在保持传统ofdm技术优点的同时,通过增加子带滤波器可以降低子带间干扰,而且ofdm技术的各个子带可以配置不同的子带参数,应用范围更加广泛。目前f-ofdm技术已成为5G的重要候选波形。本文首先在f-ofdm系统中以汉宁窗作为窗函数设计了子带滤波器,并基于两个子带的f-ofdm无线传输系统性能进行仿真研究。在仿真中对f-ofdm系统包含的两个子带设置了不一样的参数如:调制方式、循环前缀长度和IffT点数等。仿真证明通过子带滤波器后系统的带外泄露得到了有效的抑制。但是f-ofdm信号和ofdm信号一样存在PAPR高的问题,而高PAPR的信号在发送时对系统功率放大器的性能要求很高,而且容易发生信号失真。目前还没有针对f-ofdm系统的PAPR抑制算法。本文提出了在f-ofdm系统中限幅结合子带滤波器的PAPR抑制算法和压扩技术结合子带滤波器的PAPR抑制算法。仿真证明在f-ofdm系统中限幅结合子带滤波和压扩结合子带滤波的技术都可以有效的抑制f-ofdm信号的PAPR,而且子带滤波器可以有效的抑制由于限幅或压扩技术造成的带外泄露和信号失真。同时,系统还保持了很好的误码率性能。基于对f-ofdm系统的深入研究发现,f-ofdm技术具有可以灵活配置子带参数的优势。基于此本文提出了以f-ofdm为调制技术,在未授权频段LTE-U和Wifi共存的应用场景下,灵活的对频谱感知到的空闲Wifi频段进行连续或非连续子带信道绑定。仿真证明在f-ofdm系统中进行非连续或连续的子带信道绑定,其功率谱密度可以满足802.1la标准中对频谱保护的要求,而且可以将认知无线电技术识别到的未授权空闲频段加以复用,从而大幅度提升频谱的利用率。

关键词： f-ofdm系统子带滤波器 PAPR 子带信道绑定 LTE-U和Wifi共存

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基于f-ofdm的自适应传输技术研究

基于F-OFDM的自适应传输技术研究

作者：韦沛然西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,基于5G通信时代对移动终端高连接效率的需求,新一代无线空口波形技术——滤波的正交频分复用（filtered Orthogonal frequency Division Multiplexing,f-ofdm）引起了业界的重点关注。与传统的ofdm系统相比,fofdm系统具有高带宽... 详细信息

近年来,基于5G通信时代对移动终端高连接效率的需求,新一代无线空口波形技术——滤波的正交频分复用（filtered Orthogonal frequency Division Multiplexing,f-ofdm）引起了业界的重点关注。与传统的ofdm系统相比,fofdm系统具有高带宽利用率、强自适应性、抑制带外泄露等优点。然而,f-ofdm系统具有较高的复杂度,这将在很大程度上限制5G通信的实现。因此,本论文主要从多带滤波器组的优化设计、自适应传输等方面对基于f-ofdm系统进行研究,具体包括以下方面:首先介绍了f-ofdm系统基带信号传输流程,接着对比分析了f-ofdm系统和传统ofdm系统之间的区别和联系,因为f-ofdm系统能够根据业务需求灵活地配置子载波间隔、保护间隔长度、ffT长度、调制方式等波形参数,本文给出了基于双子带的时频资源分配方案。针对f-ofdm系统的抗载波频偏干扰、波形参数配置、带外泄漏程度等性能进行仿真分析,总结f-ofdm系统作为新一代候选空口波形中的具体特点。f-ofdm系统的关键在于多带滤波器组的设计,本文根据具体的阻带衰减、重建误差等要求设计了基于余弦调制技术的多带滤波器组,该滤波器组设计方案基于Remez算法进行原型滤波器的设计,有着较低的带外泄漏和较低的阻带衰减,并基于余弦调制方式设计了能根据用户需求灵活配置的均匀子带滤波器组（Uniform filter Bank,UfB）和非均匀子带滤波器组（Non Uniform filter Bank,NUfB）,通过仿真分析发现两种多带滤波器组中接收端信号相较于发送端能实现近似完全重建。其次,为了达到f-ofdm系统自适应传输的目标,本文对本系统在传输中存在载波频偏干扰的情况进行研究,推导出频偏干扰对系统多子带间带外泄漏程度的影响,并根据推导结果进行子带滤波器组的优化设计,力求最大程度降低带外泄漏,同时考虑多通道衰落程度的不同对子带进行基于VS-NLMS算法的f-ofdm系统自适应均衡以补偿信道和噪声干扰,仿真结果表明,经过自适应均衡的f-ofdm系统可靠性得到改善。在已经完成的f-ofdm系统理论基础上,通过Xilinx 7000系列ZC706开发板与AD9361射频收发模块在Vivado开发环境中进行fPGA的开发设计。本文主要介绍了两部分的开发设计,首先,多带滤波器组部分由硬件描述语言Verilog和ZC706在Vivado平台上的IP核共同开发完成,发射端综合滤波器通过插值器提高传输速率,接收端分析滤波器通过下采样恢复数据。其次,f-ofdm系统的射频收发部分则由ZC706开发板与AD9361模块共同实现,ZC706负责实现数据流从PC端到fPGA板卡的传输,AD9361模块接收ZC706的数据流并上变频发送到无线信道中传输。经过试验验证,整个fPGA设计能完成在无线信道下数据包结构的发送和接收,基本满足传输需求。

关键词： f-ofdm系统非均匀滤波器组带外泄漏滤波器组优化

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高速移动场景下5G链路级增强技术研究

高速移动场景下5G链路级增强技术研究

作者：秦伟北京邮电大学

学位级别：硕士

第五代移动通信(5G)系统承诺为用户提供大容量、低时延和超高可靠的通信服务,然而在高速铁路、商用航空等高速移动场景下,5G给人们带来的实际体验却差强人意。究其原因,主要是由于通信终端或散射体高速移动所致的多普勒问题易造成严重... 详细信息

第五代移动通信(5G)系统承诺为用户提供大容量、低时延和超高可靠的通信服务,然而在高速铁路、商用航空等高速移动场景下,5G给人们带来的实际体验却差强人意。究其原因,主要是由于通信终端或散射体高速移动所致的多普勒问题易造成严重的时间选择性衰落,进而恶化系统的误码性能并降低通信容量。针对以上问题,本文通过研究高速移动场景中的5G链路级增强技术,提出对抗多普勒扩展的有效方案以显著提升时变信道的通信质量。首先,设计了基于滤波正交频分复用(filtered Orthogonal frequency Division Multiplex,f-ofdm)系统的并行干扰消除(Parallel Interference Cancellation,PIC)算法。在高速移动场景中,受多普勒扩展的影响,f-ofdm系统中的子载波正交性被严重破坏。针对复杂的载波间干扰问题,本文提出时分PIC-f-ofdm方案,即通过时域分集在发送端对两路分支信号做互逆的傅里叶变换处理,接收端利用傅里叶变换的对偶性对信号进行对齐,通过等增益合并增强有用信号且抑制干扰信号。仿真结果表明,相比于传统的干扰自消除算法,本文所提PIC-f-ofdm系统的性能增益显著,可有效抑制多普勒扩展的影响。其次,为了满足高速移动场景下大容量的通信要求,本文设计了基于空时分组编码(Space-Time Block Coding,STBC)的波束赋形机制,并提出空域分集PIC算法。在方案中,数据经STBC编码与互逆的傅里叶变换处理后形成两路并行信号,信号通过两个独立波束发送到接收端。相比于传统干扰消除方法,所提方案能够保证频谱效率并有效改善误码性能。综上,本文根据高速移动场景下无线信道快速时变的特征,提出了 5G链路级增强技术方案。通过仿真验证所提方案能够对抗不同通信场景下的多普勒扩展问题,进而提高5G系统链路的可靠性。而且基于f-ofdm系统的算法可以充分满足不同类型业务的差异化性能需求。

关键词：多普勒扩展 f-ofdm系统波束赋形子载波间干扰消除

基于filtered-ofdm的子带滤波器以及峰均比抑制的研究

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基于Filtered-OFDM的子带滤波器以及峰均比抑制的研究

作者：张艺伦西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,第五代(5G)移动通信已经逐步开始进入人们的生活。为满足5G超高速数据传输速率、高可靠性和低连接延迟等需求,需要研究新型的无线空口波形。在过去几年中多种候选波形被各方提出,滤波的正交频分复用(f-ofdm)便是其... 详细信息

随着科学技术的发展,第五代(5G)移动通信已经逐步开始进入人们的生活。为满足5G超高速数据传输速率、高可靠性和低连接延迟等需求,需要研究新型的无线空口波形。在过去几年中多种候选波形被各方提出,滤波的正交频分复用(f-ofdm)便是其中的一种。与4G采取的ofdm系统相比,f-ofdm系统在继承传统ofdm系统的一系列优点的前提下,具有高频带利用率、参数自由度高、带外泄露小等优点。而对f-ofdm系统收发两端的子带滤波器组的设计与优化,以及对其高峰均比的抑制,都对其在5G通信系统中的应用产生很大的影响。因此,本论文主要针对f-ofdm系统中子带滤波器组以及峰均比抑制技术等方面进行研究,具体包括以下内容:首先介绍了ofdm系统的基本原理,对比分析了f-ofdm系统和传统ofdm系统之间的区别和联系,给出f-ofdm系统基带信号具体生成流程,总结f-ofdm系统作为新一代候选空口波形中的优缺点。f-ofdm系统的关键在于子带滤波器组的设计,本文根据阻带衰减、过渡带宽等技术指标介绍了fIR滤波器设计的几类常见方法。f-ofdm系统可以根据业务需求灵活地配置子载波间隔、保护间隔长度、子载波数、调制方式等参数,本文首先给出了一个基于双子带的时频资源分配方案。对于子带滤波器的设计,首先对最常见的窗函数法展开详细研究,仿真对比了几类窗函数的优缺点。随后设计优化了基于凯撒窗的子带原型滤波器,通过凯撒窗参数可调的特点设计出有着较高阻带衰减的子带原型滤波器以抑制带外泄露。通过仿真分析其较传统窗函数有更好的滤波性能。其次,为了达到更加逼近理想频率响应函数的目标,本文研究了神经网络及其优化与应用,提出基于变速率BP神经网络的f-ofdm子带滤波器设计方法,利用BP神经网络设计子带滤波器,通过对BP神经网络的优化加快收敛速度,并最大程度降低带外泄漏。仿真结果表明,基于变速率BP神经网络的子带滤波器较传统窗函数法有更好的带外泄漏抑制能力。ofdm系统一大劣势是高峰值平均功率比,而f-ofdm系统由于也是多子载波叠加所以同样存在这类不足。文章首先介绍了系统峰均比的意义,研究对比了ofdm与f-ofdm系统的峰均比性能,仿真发现在拥有相同数目的子载波的前提下,两者的峰均比性能大致相同。随后研究了传统ofdm系统常见的几类峰均比抑制方法,并根据新的f-ofdm多带系统进行优化,具体包括:(1)剪切滤波是一种简单高效的峰均比抑制方法,针对f-ofdm信号,研究了通过复用子带滤波器的迭代剪切滤波算法。(2)部分序列传输技术是一种无失真的峰均比抑制算法,针对其在大分组时遍历搜索求最优的次数过高计算复杂度大的不足,提出了基于布谷鸟算法的部分序列传输技术——CS-PTS算法,通过智能算法降低搜索次数并可以略微提升峰均比抑制性能。(3)针对f-ofdm系统信号的特点提出以子带为分组的部分序列传输SG-PTS算法,在不改变峰均比抑制性能的前提下大大降低计算复杂度,且不需额外分组模块精简系统结构。(4)在新的SG-PTS算法的基础上进一步改进,提出MSG-PTS算法,改进SG-PTS可选旋转相位数较少的不足,增加可选相位数以提高峰均比抑制性能,与传统算法相比计算复杂度得到降低,并且可以达到几乎相同的峰均比抑制水平。(5)提出MSG-PTS与剪切滤波联合算法,兼容概率类算法无失真与畸变类方法简单高效的优势,在略微增加系统误码性能的前提下进一步提升峰均比抑制性能。

关键词： f-ofdm系统多子带划分子带滤波器组滤波器设计优化峰均比抑制