低信噪比通信链路中非理想特性检测与补偿技术研究

发布时间：2020-06-27 10:25

【摘要】：无线通信给人类带来的进步是无可争议的,它的发展和应用使信息交流变得极其高效。无线通信的应用领域在不断扩展中,随着人们生活水平的不断提高,需求也在提高,因此提高无线通信的速度和质量,是无线通信研究者们一直在追求的目标。在这过程中,学者们需要克服多道难关,其中由模拟器件引起的系统非理想特性,如I/Q不平衡、功放非线性等,在一定程度上降低了通信的质量,故对系统非理想特性的估计和补偿成为学者们研究的重要领域之一。单载波频域均衡系统(SC-FDE)将时域均衡转换到频域均衡,不仅能有效克服码间干扰,并且大大降低了实现复杂度。SC-FDE相比OFDM不存在峰平比的问题,同时具有其它的一些优势,但其性能不可避免的受I/Q不平衡、功放非线性等非理想特性的影响,所以设计性能良好的非理想特性的检测和补偿方案必不可少。本文从IQ不平衡和功率放大器非线性两个方面,对低信噪比MIMO SC-FDE系统链路中的非理想特性进行研究。首先针对功率放大器非线性的研究,本文介绍了几种建模方式,并分析了非线性特性对传输信号的影响,从而能明确我们研究数字预失真技术的必要性。其中,我们基于记忆多项式模型对MIMO SC-FDE中的功放非线性进行建模,利用数字预失真技术在低信噪比系统条件下进行非理想特性的补偿。之后,针对MIMO SC-FDE系统中IQ不平衡问题,分别从发射端和接收端对系统中的IQ不平衡应用估计和补偿算法。在发射端上变频阶段进行I/Q不平衡预补偿的算法,主要采用了两种用于估计预失真滤波器的算法,分别是二阶统计法和WL-LS估计法,两种技术都是利用调制器输出返回到数字基带的反馈信号进行参数估计。另外,在接收端下变频阶段进行I/Q不平衡补偿的算法,该算法建立在复杂随机信号的二阶统计特性正则特性上,通过恢复观测信号的正则特性来对信号进行I/Q不平衡盲补偿。本文最后基于实验室已有的C语言系统平台和硬件平台给出了MIMO SC-FDE系统的实现方案,通过C语言仿真实现和硬件实现,验证本文方案的可行性。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN722.75;TN92
【图文】：

化均衡复杂度。ＯＦＤＭ系统已经在许多文献中进行了广泛的研究，并且已经在许多逡逑标准中被采用（例如ＷＬＡＮ，ＷｉＭＡＸ，邋ＤＶＢ等）。在ＬＴＥ标准中，ＳＣ－ＦＤＥ被认逡逑为是上行链路中ＯＦＤＭ的有力的替代方案。图１－１给出了邋ＳＣ－ＦＤＥ和ＯＦＤＭ系统逡逑２逡逑

图２－３功率放大器的ＡＭ／ＰＭ曲线逡逑示功率放大器的ＡＭ／ＡＭ曲线，图２－３表示功率放大器的，当功率放大器的输入功率进入非线性区时，其表现出线性失真。逡逑大器建模逡逑要分为两部分对功率放大器的行为模型进行分析和研究，的仿真，模型相对简单、易求解，且求解时的计算量小，１０逡逑

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本文编号：2731705