滤波多音系统解调关键技术研究

发布时间：2017-04-03 11:06

  本文关键词：滤波多音系统解调关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：滤波多音(Filtered Multitone, FMT)技术通过将传输信道划分为多个子信道来并行传输数据,能够有效地对抗频率选择性衰落,并且它采用频谱约束性好的原型滤波器对各子载波进行严格带限,使得各子载波的正交性在时变信道中不易被破坏。目前,：该技术在无线移动通信中得到了广泛研究和应用。基于该背景，并以实际短波多音研究项目为依托,本文针对滤波多音信号解调过程中涉及的快速解调方案、盲载波同步、联合定时和载波同步、时域信道估计等关键技术作了较深入的研究,：具体研究内容和创新性成果如下。1.论文首先详细分析了FMT的系统原理,介绍了目前常用的原型滤波器以及原型滤波器对系统性能的影响,：推导给出了FMT系统基于多相滤波+IDFT/DFT以及和基于重复叠加·IDFT/DFT的快速调制／解调方案。2.针对现有盲载波频偏估计算法估计范围小、需要已知原型滤波器参数信息等问题,论文提出了一种改进算法:算法利用接收端两倍过采样的接收信号序列,通过构造相关时延较小的相关函数估计频偏,扩大了频偏估计范围。此外,算法还具有不需要已知原型滤波器参数和不受定时偏差的影响等优点。3.针对现有频偏估计算法算法鲁棒性差,容易受多径信道干扰的问题,本文提出了基于频谱特征的频偏估计算法,算法利用相邻子载波频谱交界点为该频谱区间谷值点的特征对频偏进行估计。为消除恶劣信道下信道谱零点的影响,本文还提出通过对多个区间的频谱进行对称叠加,再利用叠加后的频谱估计频偏的方法。4.构造循环周期训练序列时,由原型滤波器拖尾的影响,训练序列与传输数据存在部分重叠,忽略这部分重叠数据会使得定时度量函数存在定时峰值平台,而考虑这部分数据则会引入未知的干扰。针对以上问题,本文提出一种可变窗长的改进算法,算法通过增加相关窗长来减小定时平台宽度,再结合滑动平均法实现定时平台的完全消除。5.针对利用随机训练序列无法估计小数倍传输时延的问题,推导设计了细定时同步模块。分析表明,.接收序列经过粗同步后,受小数倍传输时延的影响,：它与本地序列相关函数在相邻时刻存在最大峰值和次大峰值,通过推导证明,次大峰值点与最大峰值点的比值是关于小数倍传输时延的函数,·利用该函数可以估计出小数倍时延,实现细定时同步。6.研究了：FMT的时域信道估计技术。FMT系统中,原型滤波器阶数较大,使得传输符号的时域波形具有拖尾效应,在多径信道下这会给导频符号引入较大的ISI,影响信道估计算法的估计精度。针对该问题,：本文提出迭代时域信道估计算法,算法利用信道估计初始值和接收符号估计出传输符号的软信息,利用传输符号的软信息近似求出多径信道给导频引入的干扰,对干扰进行近似消除后再次对信道进行估计,通过迭代可以有效提升算法估计精度,本文还对算法进行了简化。仿真结果表明,新算法能有效提高信道估计精度,而且复杂度增加不明显。
【关键词】：滤波多音 盲载波同步 训练序列 联合同步 导频序列 时域信道估计
【学位授予单位】：解放军信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.34
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 绪论14-24
• 1.1 研究背景与意义14-16
• 1.2 研究现状16-20
• 1.2.1 原型滤波器设计16-17
• 1.2.2 调制/解调的快速实现17
• 1.2.3 同步技术17-19
• 1.2.4 信道估计19-20
• 1.2.5 均衡技术20
• 1.3 本文主要工作20-22
• 1.4 论文结构安排22-24
• 第二章 FMT系统原理及无线信道模型24-40
• 2.1 引言24
• 2.2 无线信道模型24-29
• 2.2.1 无线信道特征24-26
• 2.2.2 无线信道建模26-27
• 2.2.3 抽头延迟线模型27-29
• 2.3 FMT系统原理29-39
• 2.3.1 FMT系统基带模型30-31
• 2.3.2 原型滤波器设计31-34
• 2.3.3 调制/解调的快速实现34-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第三章 盲载波同步40-56
• 3.1 引言40
• 3.2 基于自相关的盲载波同步算法40-50
• 3.2.1 MAT算法40-42
• 3.2.2 BLU算法42
• 3.2.3 MAT算法和BLU算法的适用性分析42-43
• 3.2.4 基于接收端两倍过采样算法43-44
• 3.2.5 新算法的估计方差44-45
• 3.2.6 仿真验证45-50
• 3.3 基于频谱特征的盲载波同步算法50-54
• 3.3.1 算法原理50-51
• 3.3.2 算法描述51
• 3.3.3 仿真验证51-54
• 3.4 本章小结54-56
• 第四章 基于训练序列的联合同步56-72
• 4.1 引言56
• 4.2 基于循环周期训练序列的算法56-64
• 4.2.1 训练序列构造56-58
• 4.2.2 算法原理58-59
• 4.2.3 新算法59-61
• 4.2.4 仿真实验61-64
• 4.3 基于随机训练序列的算法64-69
• 4.3.1 算法描述64
• 4.3.2 算法分析64-65
• 4.3.3 新算法65-67
• 4.3.4 仿真实验67-69
• 4.3.5 复杂度分析69
• 4.4 本章小结69-72
• 第五章 FMT时域信道估计72-84
• 5.1 引言72
• 5.2 基于PN序列的信道估计算法72-74
• 5.3 基于导频序列的时域信道估计算法74-78
• 5.3.1 算法原理74-75
• 5.3.2 迭代时域信道估计算法75-78
• 5.4 仿真验证78-83
• 5.4.1 简化对新算法性能的影响79-80
• 5.4.2 信噪比对算法性能的影响80
• 5.4.3 迭代次数对新算法性能的影响80-81
• 5.4.4 导频序列长度对算法性能的影响81-82
• 5.4.5 定时误差对算法性能的影响82-83
• 5.4.6 复杂度分析83
• 5.5 本章小结83-84
• 结束语84-86
• 致谢86-88
• 参考文献88-96
• 附录96-102
• 作者简历102

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 廖佳纯;姚冬苹;艾渤;刘鸿鹏;;一种基于滤波多音系统的半盲同步算法[J];电子与信息学报;2013年06期

2 郑林华;袁继兵;钟华;;一种基于MSINR的FMT系统频域均衡算法[J];电子学报;2011年09期

3 钟华;郑林华;;FMT系统中的迭代信道估计和Turbo均衡[J];通信学报;2010年07期

4 金国平;丁宏;钟华;郑林华;;FMT系统中一种新的信道估计算法[J];信号处理;2009年05期

5 张丙峰;朱维红;高振明;;滤波多音调制系统的滤波器优化设计[J];山东大学学报(理学版);2007年05期

6 张丙峰;朱维红;高振明;杨星海;;基于滤波多音调制系统的辅助判决均衡器[J];山东大学学报(工学版);2007年02期

7 胡兰雨;高振明;朱维红;张灿;孙巧云;;基于PN码导频的FMT信道估计方法[J];山东大学学报(理学版);2006年01期

8 朱维红,高振明,高有军,许峰;滤波多音调制系统频偏分析与仿真[J];通信学报;2005年09期

9 魏慧玲,高振明,朱维红,李晨,高有军;FMT系统中信道估计的分析与仿真[J];山东大学学报(理学版);2005年03期

10 陈悦,朱维红,高振明,李金海;一种FMT系统内的MMSE-DFE均衡方法及其性能研究[J];信号处理;2005年01期

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本文编号：284202