UFMC系统符号定时同步研究与实现

发布时间：2020-04-22 02:13

【摘要】：通用滤波多载波(UFMC)作为5G候选波形之一,它具有带外抑制强、抗时频偏移鲁棒性好、支持选择CP、碎片频谱使用率高等优点,这使其成为众多候选波形中极具竞争力的多载波技术。但是UFMC作为一种多载波技术,其系统性能必将受定时偏差的影响。为了减小定时偏差对UFMC系统性能的影响,本文拟采用对接收信号进行定时偏差估计的方法来实现UFMC符号定时同步。因此,本文对UFMC系统中符号定时同步算法作了深入的研究,主要工作如下:首先,本文给出了UFMC系统详细的数学推导过程,并对系统中的关键技术进行了介绍;另外,分析了定时偏差对UFMC系统性能的影响,分析结果表明定时偏差会导致系统信干噪比的降低,由此可见符号定时同步算法对于UFMC系统的重要性。其次,针对UFMC系统中经典符号定时同步算法存在训练符号利用率低、精确度低和抗噪声性能较差的问题,本文采用在偶载波上插ZC序列、奇载波上插0的方法生成具有两个相同的数据段的符号,并且根据首尾长度各为L-1的数据段对应相加与中间L-1长度的数据段相等的特性,对该符号进行重新设计生成新的训练符号,再根据新的训练符号结构给出相应的定时测度函数公式完成算法的改进。本文提出的改进算法训练符号利用率的提高增强了算法的抗噪声性能,平台效应的消除提高了算法的精确度。最后,在软件无线电平台上搭建UFMC接收机的同时,将本文提出的符号定时同步改进算法进行设计与实现。在发射机正常工作的条件下,通过相应的测试验证本文提出的改进算法实现的可行性和性能的可靠性。测试结果表明本文提出的符号定时同步算法在实际应用中能表现出良好的性能,并且能与理论仿真结果相验证。
【图文】：

基本原理

5G 系统为了更好地支撑连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时高可靠四个主要技术场景对多载波技术提出了更高的要求，为此而提出的 UFM新型多载波技术具有重要的研究意义。本章首先介绍了 UFMC 系统的数学模型关键技术，然后针对定时偏差对系统的影响进行了详细分析，为后面的符号定同步方法的研究提供了理论基础。2.1 UFMC 系统数学模型从本质上来说，UFMC 就是将子载波划分成若干个子带（子带内子载波数以不同），每个子带 IDFT 变换后的时域信号再单独进行相应的滤波处理，最后加所有子带滤波信号得到 UFMC 信号。UFMC 系统基本原理图如图 2.1 所示[36]

同步技术,多载波系统,同步误差,发射端

C 系统中的关键技术是系统的重要组成部分，这些关键技术包波器优化技术、信道估计与均衡技术等，本节将对这些关键技步技术FMC 系统中，发射端和接收端分别采用了 IFFT 和 FFT 运算实的基本功能，但由于发射端与接收端之间存在传输时延，所有定 FFT 计算窗口的起始位置才能进行计算。另外，由于收发两很难保持一致，，以及多普勒效应的存在会造成载波频率偏移y Offset, CFO），具体表现为发射端信号和接收端信号之间在时，如图 2.2 所示。
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.5

【参考文献】