全双工通信中基于极化信息处理的自干扰消除技术研究

发布时间：2017-05-26 02:00

  本文关键词：全双工通信中基于极化信息处理的自干扰消除技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在频谱资源严重短缺的情况下,有必要大力发展高频谱利用率的通信技术。在无线通信中,全双工模式允许通信双方在一条信道上同时传输双向数据,比现行的频分双工和时分双工具有更高的频谱利用率。而自干扰消除是实现全双工通信的基础,因此自干扰消除技术的研究具有重要意义。 本论文的研究即围绕自干扰消除技术展开,课题来源于国家重大科技专项《TD-LTE系统中的认知无线电技术研究与验证》(课题编号：2012ZX03003006),并获得北京邮电大学信息与通信工程学院2013优秀研究生创新基金项目支持。本文的主要内容包括如下： (1)梳理、总结和分析了全双工通信的研究现状,特别是自干扰消除的研究现状,并指出现有方案的不足。然后对极化信息处理技术进行概述,指出极化信息处理技术在无线通信中的应用潜力。 (2)针对时频域的射频自干扰消除和基带自干扰消除级联时基带自干扰消除性能受射频自干扰消除性能限制的问题,本论文提出了级联不受限的极化域基带自干扰消除方案。本论文考虑到极化域与时频域正交的特点,在分析上述问题产生原因的基础上,基于极化滤波算法,提出了在高斯信道条件下级联不受限的极化域基带自干扰消除方案。通过理论分析和仿真分析,证明了方案的有效性,在与传统方案对比时,本论文提出的方案能获得更高的自干扰消除增益。 (3)针对基于正交单极化天线进行收发隔离的自干扰消除方案不能适应复杂的传输环境,导致自干扰消除性能下降的问题,提出了适应信道的基于极化信息处理的自干扰消除方案。本方案在莱斯信道条件下,首先进行信号的接收极化状态估计,然后构建极化域的自干扰抵消信号,完成自干扰消除。本论文深入分析所提方案的性能,并仿真验证了所提方案受信道条件的影响较小,自干扰消除性能更好。 本论文在全双工通信的自干扰消除技术研究中,采用了极化信息处理技术,解决了现有自干扰消除方案中存在的问题,为自干扰消除技术的研究提供了一种新思路。
【关键词】：全双工通信 极化信息处理 自干扰消除
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 符号说明10-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.2 课题研究内容12-13
• 1.3 论文结构安排13-15
• 第二章 全双工通信和极化信息处理研究综述15-33
• 2.1 全双工通信概述15-21
• 2.1.1 无线通信中的现行双工模式15-17
• 2.1.2 全双工通信的主要挑战17-19
• 2.1.3 全双工通信的关键技术19-21
• 2.2 全双工通信中的自干扰消除技术21-25
• 2.2.1 自干扰特点21-22
• 2.2.2 自干扰消除技术分类22
• 2.2.3 自干扰消除技术研究现状22-25
• 2.3 极化信息处理技术25-30
• 2.3.1 极化信息处理的硬件基础——正交双极化天线26-27
• 2.3.2 极化信号的表征27-29
• 2.3.3 极化信息处理研究现状29-30
• 2.4 本章小结30-33
• 第三章 高斯信道下基于极化信息处理的自干扰消除方法研究33-49
• 3.1 研究场景33-34
• 3.2 信号模型34-35
• 3.3 级联不受限的极化域自干扰消除方案35-40
• 3.3.1 时频域的射频自干扰消除36-37
• 3.3.2 极化域的基带自干扰消除37-40
• 3.4 方案性能分析40-44
• 3.4.1 自干扰强度对于自干扰消除性能的影响42-43
• 3.4.2 不相关性参数对自干扰消除性能的影响43-44
• 3.5 仿真结果与分析44-47
• 3.6 本章小结47-49
• 第四章 莱斯信道下基于极化信息处理的自干扰消除方法研究49-65
• 4.1 研究场景49-50
• 4.2 系统及信号模型50-52
• 4.3 适应信道的基于极化信息处理的自干扰消除方案52-55
• 4.3.1 接收极化状态估计54
• 4.3.2 自干扰的重构与消除54-55
• 4.4 方案性能分析55-60
• 4.4.1 莱斯信道对极化状态的影响56-59
• 4.4.2 莱斯信道环境下的自干扰消除性能分析59-60
• 4.5 仿真结果与分析60-62
• 4.6 本章小结62-65
• 第五章 总结与展望65-67
• 5.1 论文工作总结65-66
• 5.2 未来工作展望66-67
• 缩略语67-69
• 参考文献69-77
• 致谢77-79
• 攻读硕士学位期间发表的学术成果79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 毛兴鹏;刘爱军;邓维波;曹斌;张钦宇;;斜投影极化滤波器[J];电子学报;2010年09期

2 张志亮;罗龙;邵士海;潘文生;沈莹;唐友喜;;ADC量化对同频全双工数字自干扰消除的误码率性能分析[J];电子与信息学报;2013年06期

3 卞宏梁;曹磊;孙震强;;同时同频全双工技术研究[J];电信技术;2013年12期

4 钟小鹏;杜金榜;王跃科;;大动态范围高精度AFE程控调理的经典实现方法[J];计算机测量与控制;2006年04期

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本文编号：395477