收发机非理想对5G系统性能的影响及校正算法研究

发布时间：2017-04-08 13:16

  本文关键词：收发机非理想对5G系统性能的影响及校正算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代通信系统为了实现更高的传输速率,采用大带宽、高阶调制将是其必然的选择,而收发机产生的信号失真将是限制数据速率进一步提高的瓶颈。现有的大部分零中频构架的收发机,IQ正交/平衡非理想、剩余频偏是导致信号失真的重要原因。除此之外,发射机和接收机中的滤波器存在非理想的幅度相位特性,也会对系统性能带来影响。因此,本文以收发机中存在的IQ正交/平衡非理想、滤波器非理想和剩余频偏为研究对象,研究其对采用高阶调制的5G系统的影响,并提出相应的校正算法。本文的主要内容安排如下：1.对IQ正交/平衡非理想进行分析,建立发射机IQ正交/平衡非理想、接收机IQ正交/平衡非理想和接收机带频偏的IQ正交/平衡非理想的数学模型,然后对非理想滤波器进行分析并建立其数学模型,最后给出非理想收发机的系统模型。2.针对收发机存在的非理想因素对信号性能的影响展开研究,搭建MATLAB仿真平台,仿真IQ正交/平衡非理想、剩余频偏和滤波器非理想对信号性能的影响,并搭建实验平台,验证非理想因素对信号失真的影响。然后根据5G系统特征,仿真IQ正交/平衡、滤波器对系统性能的影响,最后仿真分析收发机多个非理想因素共同作用时对系统性能的影响。3.针对收发机非理想提出相应的估计和校正算法,用MATLAB建立仿真环境对算法进行仿真。分别仿真不同IQ正交/平衡非理想参数、不同滤波器参数、AWGN信道和瑞利信道下算法的性能。然后在搭建的实验平台上对算法进行验证。4.本文对收发机中滤波器影响做了深入分析,通过仿真表明,大带宽系统中滤波器对系统影响较大,系统设计时应选择通带平稳、相位响应更接近线性响应的滤波器。仿真和实验结果表明,本文估计算法针对5G系统的大带宽、高阶调制信号,在收发机IQ正交/平衡非理想、剩余频偏和非理想滤波器的同时作用时,能有效提高系统的性能。
【关键词】：IQ正交/平衡非理想 滤波器非理想 频偏 5G
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5;TN859
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 概述13-14
• 1.2 研究现状14-16
• 1.3 论文研究内容和意义16-17
• 第二章 收发机非理想通信系统模型17-30
• 2.1 I/Q非理想模型17-23
• 2.1.1 发射通道I/Q非理想模型17-20
• 2.1.2 接收通道IQ正交/平衡非理想模型20-22
• 2.1.3 接收机含频偏模型分析22-23
• 2.2 非理想滤波器23-27
• 2.2.1 滤波器简介23-25
• 2.2.2 带通滤波器的等效低通滤波器模型25-26
• 2.2.3 非理想滤波器模型26-27
• 2.3 收发机非理想因素下系统模型分析27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 收发机非理想对系统性能的影响30-53
• 3.1 收发机非理想因素对信号性能的影响30-40
• 3.1.1 EVM评价指标30-31
• 3.1.2 IQ正交/平衡非理想对信号性能的影响仿真31-33
• 3.1.3 载波频偏对信号性能的影响仿真33-36
• 3.1.4 滤波器非理想对信号性能的影响仿真36-40
• 3.2 收发机非理想对5G系统性能的影响40-47
• 3.2.1 5G系统主要技术特征40-41
• 3.2.2 5G系统收发机非理想模型41-42
• 3.2.3 5G系统物理层参数设置42
• 3.2.4 IQ正交/平衡非理想对5G系统性能的影响仿真42-44
• 3.2.5 滤波器不同纹波对5G系统性能的影响仿真44-45
• 3.2.6 收发机非理想对5G系统性能的影响仿真45-47
• 3.3 实验验证滤波器非理想对信号性能的影响47-51
• 3.4 本章小结51-53
• 第四章 收发机非理想估计和校正算法53-75
• 4.1 收发机非理想估计算法方案设计53-57
• 4.1.1 IQ正交/平衡非理想估计方法54
• 4.1.2 频偏估计方法54-56
• 4.1.3 收发机非理想估计算法方案设计56-57
• 4.2 5G收发机非理想联合估计算法57-62
• 4.2.1 收发机非理想情况下频偏估计算法57-59
• 4.2.2 收发机IQ正交/平衡非理想和滤波器非理想联合估计算法59-62
• 4.3 收发机非理想联合估计算法仿真结果62-71
• 4.3.1 不同镜像抑制度下仿真结果62-63
• 4.3.2 不同滤波器纹波下仿真结果63-67
• 4.3.3 AWGN信道条件下仿真结果67-69
• 4.3.4 瑞利衰落信道下仿真结果69-71
• 4.4 收发机非理想校正算法平台实现71-74
• 4.5 本章小结74-75
• 第五章 总结与展望75-77
• 5.1 论文总结75
• 5.2 展望75-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士学位期间发表论文81-83
• 致谢83

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本文编号：292954