通用滤波多载波系统中的关键技术研究

发布时间：2021-01-06 13:49

　　随着无线智能终端和移动互联网的迅速发展,人们对数据业务需求更加多样化,这使得数据业务呈爆炸式增长趋势,从而迎来了5G时代。5G通信系统要求的关键能力指标也越来越丰富,对传输速率、能效和频谱利用率,超低传输时延等性能提出了更高的要求。通用滤波多载波（UFMC）、载波滤波器组（FBMC）等非正交波形由于其高频谱利用率和较好的带外抑制等特性受到了广泛的关注。UFMC由于引入了子带滤波器,它与OFDM技术相比较具有较好的带外抑制特性、可灵活分配频谱资源、系统对频偏的鲁棒性增强等新的特性,并且适合在MMC小包应用场景中使用,是目前热点研究的5G候选波形之一。然而,滤波器的引入也带来了新的问题,例如:子带间干扰的问题;系统复杂度增加的问题;传统的OFDM方法直接移植到UFMC系统是否能取得同样的效果等问题。针对上述问题已有不少的研究成果,但仍有些关键技术尚未得到解决。特别是,子带间距对UFMC能量特性的影响,子带滤波器对系统峰均比（PAPR）带来的影响,如何提高系统功放效率,高速移动场景下如何提高信道估计的性能等问题。本文对这些问题进行了研究和解决,主要研究工作和创新成果如下:第一,研究了子带间距... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 FBMC和UFMC技术综述
        1.2.1 FBMC技术综述
        1.2.2 UFMC系统综述
    1.3 本论文研究的主要内容
    1.4 压缩感知理论综述
        1.4.1 信号的稀疏表示
        1.4.2 观测矩阵的设计
        1.4.3 稀疏信号的重构
    1.5 基于CS原理的稀疏信道估计方法可行性分析和研究现状
        1.5.1 稀疏信道估计方法的可行性分析
        1.5.2 稀疏信道估计方法的研究现状
    1.6 峰均比抑制技术研究现状
    1.7 论文的组织结构
第二章 UFMC系统原理与性能分析
    2.1 引言
    2.2 UFMC系统原理
    2.3 滤波器的选择
    2.4 UFMC信号能量性能分析
        2.4.1 OFDM信号的能量分析
        2.4.2 UFMC信号的能量分析
        2.4.3 IBI干扰与子带间隔距离的分析
        2.4.4 IBI干扰能量与滤波器参数的关系
        2.4.5 信号纯能量比率
        2.4.6 仿真结果分析
    2.5 UFMC系统频偏性能分析
        2.5.1 频偏分析
        2.5.2 频偏仿真结果分析
    2.6 本章小结
第三章 基于UFMC系统的先验信息辅助CoSaMP信道估计算法
    3.1 引言
    3.2 系统模型
        3.2.1 常规的TDS-OFDM系统传输模型
        3.2.2 提出的TS-UFMC模型
    3.3 贪婪迭代算法概述
    3.4 多径信道的时间相关特性分析
    3.5 基于UFMC系统的先验信息辅助的CoSaMP改进信道估计算法
        3.5.1 基于PN序列的信道粗估计
        3.5.2 基于PPI-CoSaMP算法精确估计CIRs时延位置信息
        3.5.3 基于LS算法的CIRs幅值的精确估计
    3.6 性能分析
        3.6.1 信道估计的克拉美罗下界分析
        3.6.2 频谱效率分析
        3.6.3 复杂度分析
    3.7 仿真结果
    3.8 本章小结
第四章 基于UFMC系统的先验信息辅助的SAMP信道估计算法
    4.1 引言
    4.2 经典SAMP算法概述
    4.3 基于先验信息辅助的SAMP改进信道估计算法
    4.4 性能分析及仿真结果
        4.4.1 复杂度分析
        4.4.2 仿真结果
    4.5 本章小结
第五章 PAPR理论分析及基于滤波器参数优化的PAPR抑制
    5.1 引言
    5.2 通用滤波多载波系统PAPR理论分析
    5.3 基于滤波器优化的PAPR抑制方法
        5.3.1 滤波器参数i?的约束条件
        5.3.2 滤波器参数的优化
    5.4 仿真结果
    5.5 本章小结
第六章 基于低复杂度的PTS改进技术的PAPR抑制
    6.1 引言
    6.2 现有的OFDM系统PAPR抑制技术
    6.3 UFMC系统的低计算复杂度PTS改进技术
        6.3.1 减小PAPR的PTH-PTS技术
        6.3.2 减小PAPR的LC-PTS技术
    6.4 计算复杂度分析
    6.5 仿真结果
    6.6 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 本文主要工作及贡献
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]5G空口统一框架初探空口统一框架初探:软件定义空口[J]. 倪吉庆,孙奇,崔春风.  中兴通讯技术. 2016(03)
[2]PAPR reduction for FBMC-OQAM systems using P-PTS scheme[J]. Liu Kaiming,Hou Jundan,Zhang Peng,Liu Yuan’an.  The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2015(06)
[3]5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,邬贺铨.  中国科学:信息科学. 2014(05)
[4]虚拟多天线OFDM系统中多频偏和信道联合最大似然估计算法研究[J]. 姜建,姜华,严凯,刘海涛.  通信学报. 2010(02)

硕士论文
[1]滤波器组多载波系统信道估计技术研究[D]. 何贤杰.浙江大学 2013
[2]交错正交调制正交频分复用系统的关键技术研究[D]. 李腾.电子科技大学 2011



本文编号：2960682