第五代移动通信中的非正交波形技术研究
本文关键词:第五代移动通信中的非正交波形技术研究 出处:《北京交通大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:第五代移动通信(5G)的研究日益细化,关键性能指标已基本确定。波形设计作为无线通信系统设计的关键技术之一,是网络规划和设备研制的基础,具有重要的研究和应用价值。目前业界已基本就采用多载波波形达成共识,但由于增强无线宽带、大规模机器间通信、超高移动性支持等新通信需求的出现,研究重点从传统的正交频分复用(OFDM)转向设计在异步、高速移动等环境中更健壮的非正交型波形。目前非正交多载波波形的研究主要以理论分析为主,辅以简单假设下的仿真分析。本文研究和改进具有代表性的非正交波形及其在5G通信场景中的性能。论文主要工作及创新点包括:(1)目前国际上非正交波形的设计思路主要有两种:利用滤波器滤波或者构造特殊的数据结构来产生非正交波形。本文从两种设计思路中各选择一种整体性能更优的代表波形——资源块滤波正交频分复用(RB F-OFDM)和零拖尾离散傅利叶扩展正交频分复用(ZT DFT-s-OFDM),分析其实现原理,仿真复现并进行性能比较。(2)针对RB F-OFDM波形峰均功率比(PAPR)高的缺点提出改进方法,通过理论分析和平台仿真验证该方法的可行性和性能,进而得到一种新的非正交波形——离散傅利叶扩展资源块滤波正交频分复用(DFT-s RB F-OFDM)。(3)分析和比较以上三种波形产生的计算复杂度、时间效率和频率效率,总结以上波形在三个维度上的优劣。(4)以典型5G高速移动场景作为通信环境,研究了以上三种波形在高速移动场景中的性能,主要分析波形在较大多普勒频偏下的性能,在仿真平台上验证非正交多载波波形对高速移动环境的适应性。
[Abstract]:The fifth generation mobile communication (5G) research is increasingly refined, key performance indicators have been basically determined. Waveform design is one of the key technologies in the design of wireless communication system, is the basis of network planning and equipment development, has important research and application value. At present, the industry has been basically on the use of multi carrier wave to reach a consensus, but due to the enhanced wireless broadband, large-scale machine communication, the emergence of high mobility support new communication needs, focus from conventional orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in the design of asynchronous steering, non orthogonal waveform is strong in high-speed mobile environment. Research of the non orthogonal multi carrier waveform mainly based on theoretical analysis, simulation analysis with simple assumptions. The research and improvement of non orthogonal waveform representative and its performance in 5G communication in the scene. The main work and innovation points include: (1) current The design idea of non orthogonal waveform mainly has two kinds: to produce non orthogonal waveform data structure used to filter or special structure. Representative resource block filtering orthogonal frequency waveform from the two kinds of design ideas in the choice of an overall better performance of WDM (RB F-OFDM) and zero tail discrete Fourier leaf expansion in orthogonal frequency division multiplexing (ZT DFT-s-OFDM), analyzing the principle, realization and Simulation for performance comparison. (2) according to the RB F-OFDM wave peak to average power ratio (PAPR) high shortcoming presents the improved method to verify the feasibility and performance of the method through theoretical analysis and simulation platform, and then get a new non orthogonal waveform discrete Fu Liye extended resource block filtering orthogonal frequency division multiplexing (DFT-s RB F-OFDM). (3) the above calculation analysis and comparison of three kinds of waveform complexity, time efficiency and frequency efficiency, to summarize On the quality of waveform in three dimensions. (4) with the typical 5G scene as a high-speed mobile communication environment, the performance of the above three kinds of waveform in the high-speed mobile environment, the main performance analysis of waveform in the larger Doppler frequency offset, verify the non orthogonal multi carrier wave of high-speed mobile environment adaptability in simulation on the platform.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN929.5
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,本文编号:1377259
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