60GHz毫米波通信系统中的相位噪声估计与补偿抑制

发布时间：2017-07-26 01:04

  本文关键词：60GHz毫米波通信系统中的相位噪声估计与补偿抑制

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【摘要】：伴随着通信技术的不断发展,人们对通信的要求不断提高。60GHz凭借其巨大的连续带宽、较高的安全性以及抗干扰能力等优势逐渐成为大家研究的热点。但60GHz由于其处于高频段与2.4GHz、5GHz低频信号相比,会受到一些特殊的挑战,例如,射频前端的非线性失真带来的问题。本文主要研究的就是射频非线性失真中的相位噪声问题,通过研究一些可行性算法,实现对相位噪声的估计,并去除相位噪声所带来的影响即对相位噪声进行补偿抑制。本文的相关研究是基于单载波频域均衡的60GHz无线通信系统,采用的是IEEE 802.11ad标准中的信道模型、相位噪声模型以及相应的传输帧结构,实现的是单载波分块传输。全文安排简介如下:首先,对60GHz频段的无线通信研究背景以及射频非线性失真中相位噪声的进行了一定的介绍。同时对60GHz通信系统的系统模型、信道特性以及信道模型进行了详细介绍。其次,对IEEE 802.11ad标准中相位噪声的“一个零点/一个极点”模型进行了介绍的同时,利用双线性变换法,构造相位噪声仿真模型。从公式推导以及软件仿真两个方面,分析了受相位噪声影响下的基于单载波频域均衡的60GHz通信系统的系统性能,从而得出,随着相位噪声水平的增加以及调制阶数的不断提高,相位噪声对系统的性能影响会越来越大,需要考虑采用一定算法实现对相位噪声的估计与补偿。再次,为了体现创新度,本文未采用传统的信道估计方法,诸如LS信道估计、序列相关信道估计,而是利用压缩感知中实现信号重构的OMP算法。同时针对相位噪声会对系统性能产生影响,本论文提出了两种关于相位噪声估计与补偿抑制的算法:一种是利用时域相位噪声的自相关矩阵通过特征值分解得到特征向量组,利用特征向量去重构相位噪声,实现相位噪声的估计与补偿;另一种是利用分块思想,实现对相位噪声的估计与补偿。两种算法都利用了迭代反馈以提高准确度。两种算法与文中介绍的传统相位噪声补偿算法相比,系统性能在相位噪声水平较高、高阶调制下能得到较大提高,同时分块算法较自相关矩阵算法性能更好一些。
【关键词】：60GHZ 单载波频域均衡 相位噪声 自相关 分块 OMP
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN928
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本文编号：574044