基于ICA的FBMC-OQAM系统的信道均衡和峰均比抑制算法研究

发布时间：2020-08-25 18:22

【摘要】：随着信息产业的高速发展,无线通信技术的进步迅速。第四代移动通信系统中商用的正交频分复用技术能够有效对抗无线信道的多径衰落,但存在需要使用额外的循环前缀,带外功率辐射较高以及对载波频偏敏感等缺点,难以满足未来移动通信系统的需求。采用偏移正交幅度调制的滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation,FBMC-OQAM)技术使用了具有良好时频聚焦特性的原型滤波器,能够解决正交频分复用技术存在的问题,因而在第五代移动通信中有较好的应用前景。然而,FBMC-OQAM系统在信道均衡技术和峰均比抑制算法的研究中仍面临着诸多挑战。信道均衡是整个移动通信系统中极为重要的一环,而现有的FBMC-OQAM系统需要利用信道估计,以获得信道均衡时所需的信道状态信息,降低了系统的频谱效率。为此,本文提出了基于独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)的FBMC-OQAM系统,其基本思想是通过高阶统计量进行半盲信道均衡。针对ICA引入的相位模糊,本文在FBMC-OQAM系统中提出了基于偏移正交幅度调制的相位修正方法,通过与线性预编码和象限模糊消除方法结合,能够消除模糊。仿真结果表明,未知信道状态信息的ICA半盲均衡技术能够获得与完美信道状态信息时迫零均衡技术几乎相同的误码率性能。因此,基于ICA的FBMC-OQAM系统能够在实现可靠通信的同时,提升频谱效率。作为多载波系统,FBMC-OQAM系统存在峰均比过高的问题,而现有FBMC-OQAM系统中的峰均比抑制算法会造成信号失真,需要额外发送边带信息等问题。为此,本文针对基于ICA的FBMC-OQAM系统提出了两种盲峰均比抑制算法,即基于盲选择性映射和基于混合选择性映射的盲峰均比抑制算法。盲选择性映射算法的基本原理是通过设计相位调整因子来降低峰均比,引入的相位模糊可在接收端被盲消除,无需发送额外的边带信息。为了进一步降低系统的峰均比,将盲选择性映射算法与已有的扩展选择性映射算法相结合,提出了混合选择性映射算法,引入的相位模糊可以直接由ICA半盲均衡中的相位修正过程消除。仿真结果表明,提出的盲选择性映射算法和混合选择性映射算法不仅能够有效地降低基于ICA的FBMC-OQAM系统的峰均比,而且能够提升系统的频谱效率。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.5

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本文编号：2804036