相干光FBMC系统的时频同步技术研究
发布时间：2021-08-26 14:41
近年来,光纤通信产业发展的十分迅猛,人们对超高速大容量的通信需求不断攀升。在这种情况下,滤波器组多载波系统（FBMC）作为一种正交频分复用系统的替代方案被引入到移动通信行业中。FBMC系统相比OFDM系统具有如下优势:带外频谱泄漏很小;不需要使用循环前缀,频谱效率高;具有良好的时频聚焦特性;时频网格灵活可变。但是,像OFDM系统一样,FBMC系统很容易受到符号时间偏移和载波频率偏移的影响;由于FBMC系统特殊的信号调制原理,导致连续的符号波形在时间上会形成重叠。这会对随后的定时同步造成困难,大大降低系统的性能,也对后续的频偏估计产生不利影响。因此,对这些偏移量的准确估计变得十分重要。本文针对基于训练序列的FBMC符号定时同步算法与频偏估计算法进行研究与分析。在符号定时估计方面,为相干光滤波器组多载波通信系统（CO-FBMC/OQAM）设计了一种新型的符号定时同步改进方法,该方法首先通过算法分析,得出满足共轭对称性的训练序列结构,然后将其在频域插入,最终在接收端利用定时度量函数进行同步估计并且找到正确的符号定时位置。在频偏估计和补偿方面,针对CO-FBMC/OQAM系统,本文研究了一种适...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OFDM系统基本模型
相干光FBMC系统的时频同步技术研究10表2.1不同重叠因子对应原型滤波器系数[45]K0H1H2H3H2122--310.9114380.411438-410.971960220.235147图2.4FBMC系统的调制解调原理图图2.4为FBMC系统的调制解调原理图，假设FBMC系统有偶数个子载波个数M，每个符号的持续时间为T，第n个FBMC符号的第m个子载波上的数据为m,na，原型滤波器的时域波形为g(t)，原型滤波器经过时域移位之后得到的调制滤波器为g(tnT2)，0f为相邻子载波的频率间隔，并且满足0f=1T，FBMC系统的时域发送符号可以表示为01111()22,,,0000()()(2)MNMNjmnjmftmnmnmnmnmnstagtagtnTee+======(2.13)在接收端，FBMC系统输出符号表示为""2,,,0112","",",,000()()()()()()()()jtTmnmnmnMNjtTmnmnmnmnmnaehstdgtdtwtehagtdgtdtwt++===+=+(2.14)因此，当满足以下条件时，就可以在输出端得到完美的解调。"",,""""1,0nmnmmandgmmnngmornn===(2.15)其中,",",mnmngg表示两个不同的滤波函数求内积。
硕士学位论文112.3.2FBMC信号的调制与解调方法在FBMC系统的发射端，可以将发送的连续信号表示如下()()(),,1,2,210mnmnNRImnmnmnstagtagt++===+(2.16)上式中m代表子载波索引指数，n代表时间块索引指数，m,nRa和m,nIa表示第n个系统符号第m个子载波发送的实部和虚部数据，实部和虚部在发送时间上相差0=T2间隔。并且00=TF2=12。g(t)为原型脉冲滤波器，表达式可以写为如下形式()()()022,0jmnjmtmngtgtnee+=(2.17)其中n表示以0为单位的时间块。子信道的数目设置为N，则每个信道发送的符号总数等于sN，则式（2.16）可以改写为()()()(())()()()()()00,,,,11222212200002112002212smnmnsmnmnNNRjmnjmtIjmnjmtmntNNjmRIjnTmnRIstagtneeagtneeagtnTjagtnTTeestjst+++==+===++=+=+(2.18)由于在传输过程中FBMC信号是以离散形式传送，因此，发送出去的信号可以表示为()()()()sRItiTsssistsiTjsiT===+(2.19)其中sT为采样间隔，每个符号周期T采样N个点。图2.5实部发送端示意图首先考虑实部数据的传送，其形式可写为
【参考文献】：
期刊论文
[1]相干光FBMC/OQAM系统的整数频偏估计与补偿方法[J]. 崇涵丹,王道斌,元丽华,李晓晓,曹明华,王惠琴. 光学学报. 2019(12)
[2]基于伪随机噪声序列相干光正交频分复用系统的定时同步算法[J]. 吴雪琪,刘剑飞,曾祥烨,卢嘉,许彦朋. 光学学报. 2019(05)
[3]PON链路中OFDM和FBMC的传输性能比较[J]. 刘战胜,吴庆典,程吉喆,薛康,王洪金. 通信技术. 2018(11)
[4]相干光正交频分复用系统中射频导频和扩展卡尔曼滤波联合的相位噪声补偿算法[J]. 章青青,张平,卢瑾,任宏亮,郭淑琴,覃亚丽,胡卫生. 光学学报. 2018(09)
[5]相干光FBMC/OQAM系统的信道和载波频率偏移联合估计及补偿方法研究[J]. 赵奇飞,王首鹏,徐雨萌,孔鸿鹏,任栋,王道斌,侯尚林. 光学学报. 2018(02)
[6]面向5G的新型多载波传输技术比较[J]. 李宁,周围. 通信技术. 2016(05)
[7]对高速相干光纤通信调制解调技术的相关研究[J]. 朱雪冬. 通讯世界. 2016(03)
[8]散射通信中OFDM/OQAM的ICI和ISI分析[J]. 吴奔,陈西宏,刘晓鹏,薛伦生,张群. 火力与指挥控制. 2015(09)
[9]基于伪对称序列的OFDM-PON系统载波间干扰抑制算法[J]. 路振龙,王军华,孙彦赞,汪敏,方勇. 光学学报. 2013(10)
[10]相干光正交频分复用系统偏振效应研究[J]. 郝耀鸿,王荣,李玉权,黄卫卫. 光学学报. 2013(07)
博士论文
[1]高速相干光通信系统中关键技术的研究[D]. 陶金晶.北京邮电大学 2014
硕士论文
[1]相干光通信系统中新型硅基偏振控制器件的研究[D]. 王镇.东南大学 2018
[2]FBMC和OFDM系统下频偏估计算法研究[D]. 谷云龙.北京邮电大学 2018
[3]FBMC系统中的关键技术研究[D]. 孙杰.北京邮电大学 2017
[4]MIMO-OFDM系统数据传输DSP实现技术研究[D]. 林云峰.电子科技大学 2010
本文编号：3364431
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OFDM系统基本模型
相干光FBMC系统的时频同步技术研究10表2.1不同重叠因子对应原型滤波器系数[45]K0H1H2H3H2122--310.9114380.411438-410.971960220.235147图2.4FBMC系统的调制解调原理图图2.4为FBMC系统的调制解调原理图，假设FBMC系统有偶数个子载波个数M，每个符号的持续时间为T，第n个FBMC符号的第m个子载波上的数据为m,na，原型滤波器的时域波形为g(t)，原型滤波器经过时域移位之后得到的调制滤波器为g(tnT2)，0f为相邻子载波的频率间隔，并且满足0f=1T，FBMC系统的时域发送符号可以表示为01111()22,,,0000()()(2)MNMNjmnjmftmnmnmnmnmnstagtagtnTee+======(2.13)在接收端，FBMC系统输出符号表示为""2,,,0112","",",,000()()()()()()()()jtTmnmnmnMNjtTmnmnmnmnmnaehstdgtdtwtehagtdgtdtwt++===+=+(2.14)因此，当满足以下条件时，就可以在输出端得到完美的解调。"",,""""1,0nmnmmandgmmnngmornn===(2.15)其中,",",mnmngg表示两个不同的滤波函数求内积。
硕士学位论文112.3.2FBMC信号的调制与解调方法在FBMC系统的发射端，可以将发送的连续信号表示如下()()(),,1,2,210mnmnNRImnmnmnstagtagt++===+(2.16)上式中m代表子载波索引指数，n代表时间块索引指数，m,nRa和m,nIa表示第n个系统符号第m个子载波发送的实部和虚部数据，实部和虚部在发送时间上相差0=T2间隔。并且00=TF2=12。g(t)为原型脉冲滤波器，表达式可以写为如下形式()()()022,0jmnjmtmngtgtnee+=(2.17)其中n表示以0为单位的时间块。子信道的数目设置为N，则每个信道发送的符号总数等于sN，则式（2.16）可以改写为()()()(())()()()()()00,,,,11222212200002112002212smnmnsmnmnNNRjmnjmtIjmnjmtmntNNjmRIjnTmnRIstagtneeagtneeagtnTjagtnTTeestjst+++==+===++=+=+(2.18)由于在传输过程中FBMC信号是以离散形式传送，因此，发送出去的信号可以表示为()()()()sRItiTsssistsiTjsiT===+(2.19)其中sT为采样间隔，每个符号周期T采样N个点。图2.5实部发送端示意图首先考虑实部数据的传送，其形式可写为
【参考文献】：
期刊论文
[1]相干光FBMC/OQAM系统的整数频偏估计与补偿方法[J]. 崇涵丹,王道斌,元丽华,李晓晓,曹明华,王惠琴. 光学学报. 2019(12)
[2]基于伪随机噪声序列相干光正交频分复用系统的定时同步算法[J]. 吴雪琪,刘剑飞,曾祥烨,卢嘉,许彦朋. 光学学报. 2019(05)
[3]PON链路中OFDM和FBMC的传输性能比较[J]. 刘战胜,吴庆典,程吉喆,薛康,王洪金. 通信技术. 2018(11)
[4]相干光正交频分复用系统中射频导频和扩展卡尔曼滤波联合的相位噪声补偿算法[J]. 章青青,张平,卢瑾,任宏亮,郭淑琴,覃亚丽,胡卫生. 光学学报. 2018(09)
[5]相干光FBMC/OQAM系统的信道和载波频率偏移联合估计及补偿方法研究[J]. 赵奇飞,王首鹏,徐雨萌,孔鸿鹏,任栋,王道斌,侯尚林. 光学学报. 2018(02)
[6]面向5G的新型多载波传输技术比较[J]. 李宁,周围. 通信技术. 2016(05)
[7]对高速相干光纤通信调制解调技术的相关研究[J]. 朱雪冬. 通讯世界. 2016(03)
[8]散射通信中OFDM/OQAM的ICI和ISI分析[J]. 吴奔,陈西宏,刘晓鹏,薛伦生,张群. 火力与指挥控制. 2015(09)
[9]基于伪对称序列的OFDM-PON系统载波间干扰抑制算法[J]. 路振龙,王军华,孙彦赞,汪敏,方勇. 光学学报. 2013(10)
[10]相干光正交频分复用系统偏振效应研究[J]. 郝耀鸿,王荣,李玉权,黄卫卫. 光学学报. 2013(07)
博士论文
[1]高速相干光通信系统中关键技术的研究[D]. 陶金晶.北京邮电大学 2014
硕士论文
[1]相干光通信系统中新型硅基偏振控制器件的研究[D]. 王镇.东南大学 2018
[2]FBMC和OFDM系统下频偏估计算法研究[D]. 谷云龙.北京邮电大学 2018
[3]FBMC系统中的关键技术研究[D]. 孙杰.北京邮电大学 2017
[4]MIMO-OFDM系统数据传输DSP实现技术研究[D]. 林云峰.电子科技大学 2010
本文编号：3364431
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