毫米波光载无线通信系统链路优化及其信道均衡技术的研究
发布时间：2020-12-15 18:26
为了满足5G通信中的增强宽带通信（Enhance Mobile Broadband,eMBB）的需求,模拟光载无线通信技术作为一种光通信与无线通信融合的系统架构被提出使用于前传网络中。根据前传网络中不同的功能切分方法,光载无线通信技术主要可以分为两类,一类是模拟光载无线通信技术,另一类是数字光载无线通信技术。本文重点研究了模拟光载无线通信系统中的相关问题。模拟光载无线通信技术直接将模拟无线信号加载到光纤上传输,在远端天线单元中没有数字信号处理模块。模拟光载无线通信技术具有低延时,频谱效率高等优势,可以适应逐渐增长的带宽需求,从而满足5G中的eMBB。但是模拟光载无线通信系统也存在信号的动态范围受限,线性及非线性失真等问题。为了应对这些问题,在单载波点到点传输中,本文提出了一种新型的模拟光载无线通信系统的组网方案,研究了模拟光载无线通信中的线性和非线性均衡的算法。为了应对多用户、多小区传输,本文提出来相关的神经网络算法。数字光载无线通信系统在未来5G前传网络中依然具有不可替代的作用。该方案牺牲了信道的频谱效率,需要先将无线信号通过接口协议采样并数字化,然后将信号在光纤中传输,从而实现超可...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
无线通信中的不同波段hsl
处理信道中的线性失真的办法已经非常成熟。现在使用最普遍的是最小均方??误差算法（Ｌｅａｓｔ?Ｍｅａｎ?Ｓｑｕａｒｅ?Ｅｒｒｏｒ，?ＬＭＳ）［１Ｇ３］。ＬＭＳ均衡器的基本结构是横向线性??滤波器，其基本结构如图１－５所示。该算法利用训练序列和ＬＭＳ的输出计算出误??差函数，然后根据ＬＭＳ准则，不断迭代均衡器中的参数权值。其更新的流程如下??所示：??Ｗ｛ｋ?＋?＼）?＝?Ｗ｛ｋ）?＋?ＭｌＡｓｅ｛ｋ）Ｙ｛ｋ）?（１－１）??ｅ｛ｋ）?＝?ｚ（ｋ）－Ｗ（ｋ）ＴＹ（ｋ）?（１－２）??在该算法中，代价函数定义为训练序列与均衡器输出信号差值的平方｜４幻｜２。根??据对代价函数的不同定义，研宄人员逐步开发出了一些更为先进的算法。??＇???、??－ｚ?＇?—？?ｚ＇?－？?—？?ｚ—１?ｊ??ＷＮ（ｌＶ／５－｜?Ｊ??ｉ?ｉ?ｃ（ｋ４＾ｋ）??图１－５线性ＬＭＳ均衡器的结构［１Ｇ３］??为了节约信道的带宽，增加频谱利用率，研究人员通过修改ＬＭＳ均衡器的代??价函数，开发出了一些不需要训练序列的线性盲均衡算法。例如判决引导ＬＭＳ??均衡器（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ－Ｄｉｒｅｃｔｅｄ?Ｌｅａｓｔ?Ｍｅａｎ?Ｓｑｕａｒｅ，?ＤＤ－ＬＭＳ）［１Ｃｂ］，恒模算法（Ｃｏｎｓｔａｎｔ??Ｍｏｄｕｌｕｓ?Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，?ＣＭＡ）［１Ｑ４］以及多模算法（Ｍｕｌｔｉ－Ｍｏｄｕｌｕｓ?Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，?ＭＭＡ）［！Ｃｂ］??等等。ＤＤ－ＬＭＳ对于均衡器的输出信号先进行预判决
（ａ）?（ｂ）??图１－６⑷ＣＭＡ；?（ｂ）?ＭＭＡ算法性能曲线图［１Ｇ５］??与此同时，无论如何定义均衡器的代价函数，均衡器都需要一个收敛的过程。??这个收敛的过程会对通信系统造成一定的延迟。为了降低均衡器收敛所造成的延??迟，很多均衡器的加速算法被提出。例如可变步长ＬＭＳ均衡器［１Ｃ＾，自适应导数??ＬＭＳ均衡器等等。然而，无线信道和光信道具有不同的信道特性。相对于无??线信道，光信道可以被看作是静止的，不需要对信道的状态进行实时跟踪。所以，??本文提出了一种二阶级联ＬＭＳ均衡器，里面包含两个子均衡器，分别用来补偿光??信道和无线信道。无线子均衡器要实时跟踪无线信道的变化，但是光子均衡器保??持相对静止，从而提高了均衡效率。??非线性失真可以发生在光调制器［１Ｑ８
本文编号：2918704
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
无线通信中的不同波段hsl
处理信道中的线性失真的办法已经非常成熟。现在使用最普遍的是最小均方??误差算法（Ｌｅａｓｔ?Ｍｅａｎ?Ｓｑｕａｒｅ?Ｅｒｒｏｒ，?ＬＭＳ）［１Ｇ３］。ＬＭＳ均衡器的基本结构是横向线性??滤波器，其基本结构如图１－５所示。该算法利用训练序列和ＬＭＳ的输出计算出误??差函数，然后根据ＬＭＳ准则，不断迭代均衡器中的参数权值。其更新的流程如下??所示：??Ｗ｛ｋ?＋?＼）?＝?Ｗ｛ｋ）?＋?ＭｌＡｓｅ｛ｋ）Ｙ｛ｋ）?（１－１）??ｅ｛ｋ）?＝?ｚ（ｋ）－Ｗ（ｋ）ＴＹ（ｋ）?（１－２）??在该算法中，代价函数定义为训练序列与均衡器输出信号差值的平方｜４幻｜２。根??据对代价函数的不同定义，研宄人员逐步开发出了一些更为先进的算法。??＇???、??－ｚ?＇?—？?ｚ＇?－？?—？?ｚ—１?ｊ??ＷＮ（ｌＶ／５－｜?Ｊ??ｉ?ｉ?ｃ（ｋ４＾ｋ）??图１－５线性ＬＭＳ均衡器的结构［１Ｇ３］??为了节约信道的带宽，增加频谱利用率，研究人员通过修改ＬＭＳ均衡器的代??价函数，开发出了一些不需要训练序列的线性盲均衡算法。例如判决引导ＬＭＳ??均衡器（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ－Ｄｉｒｅｃｔｅｄ?Ｌｅａｓｔ?Ｍｅａｎ?Ｓｑｕａｒｅ，?ＤＤ－ＬＭＳ）［１Ｃｂ］，恒模算法（Ｃｏｎｓｔａｎｔ??Ｍｏｄｕｌｕｓ?Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，?ＣＭＡ）［１Ｑ４］以及多模算法（Ｍｕｌｔｉ－Ｍｏｄｕｌｕｓ?Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，?ＭＭＡ）［！Ｃｂ］??等等。ＤＤ－ＬＭＳ对于均衡器的输出信号先进行预判决
（ａ）?（ｂ）??图１－６⑷ＣＭＡ；?（ｂ）?ＭＭＡ算法性能曲线图［１Ｇ５］??与此同时，无论如何定义均衡器的代价函数，均衡器都需要一个收敛的过程。??这个收敛的过程会对通信系统造成一定的延迟。为了降低均衡器收敛所造成的延??迟，很多均衡器的加速算法被提出。例如可变步长ＬＭＳ均衡器［１Ｃ＾，自适应导数??ＬＭＳ均衡器等等。然而，无线信道和光信道具有不同的信道特性。相对于无??线信道，光信道可以被看作是静止的，不需要对信道的状态进行实时跟踪。所以，??本文提出了一种二阶级联ＬＭＳ均衡器，里面包含两个子均衡器，分别用来补偿光??信道和无线信道。无线子均衡器要实时跟踪无线信道的变化，但是光子均衡器保??持相对静止，从而提高了均衡效率。??非线性失真可以发生在光调制器［１Ｑ８
本文编号：2918704
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