基于G.fast的矢量化远端串扰抵消系统及其功率控制研究

发布时间：2017-08-27 23:26

  本文关键词：基于G.fast的矢量化远端串扰抵消系统及其功率控制研究

  更多相关文章： G.fast 远端串扰 矢量化 功率控制

【摘要】：人们对接入互联网速率的要求随着科技的快速发展越来越高,而光纤接入的入户困难和成本很高的问题,使得接入网最后一公里的距离成为了接入技术的难点,因此铜线接入技术也越来越获得重视与发展。铜线接入的技术难题是远端串扰的存在严重影响了信号的传输,本文为了提高线路的信噪比,解决远端串扰的问题,结合国际最前沿的G.fast铜线接入技术,深入讨论了矢量化(Vectoring)抵消远端串扰的技术,提出了使用矢量化技术抵消远端串扰的系统模型,并且给出了严密的公式推导,改进了串扰抵消矩阵的求逆算法,并提出了功率控制算法控制系统功率,证明了算法的可行性和有效性的,结合使用功率注水算法针对系统中的功率分配的问题做了进一步优化,提升了线路信噪比和通信系统的性能。首先,本文讨论并证明了Vectoring技术原理,给出了信道估计的方法与原理,提出了一个抵消远端串扰的系统模型,能在上行与下行方向上有效抵消线间的远端串扰影响,并且提出了一种高效而且精确的抵消矩阵求逆算法,与原算法相比能够提高计算逆矩阵的精度,从而提升串扰抵消的性能,提升信道的信噪比与信道容量。其次,根据系统中发送功率的要求与功率分配的必要性,提出了一种平方约束法有效的控制功率,并且与功率注水算法相结合,能够合理分配系统中各个子信道的发送功率,并详细解释了算法执行流程。提出的功率控制算法能够进一步提高信道的总容量。最后,描述了系统架构与实现,利用采集到的数据,在上行与下行方向上,对本文的通信系统进行性能分析,结果表明,本文提出的系统能有效的抵消线路上远端串扰对信号的影响,能极大的提升线路的传输速率,利用本文提出的功率控制算法可以提升线路上的信噪比和提高信道容量。
【关键词】：G.fast 远端串扰 矢量化 功率控制
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN915.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题背景及意义10-11
• 1.2 铜线接入技术介绍及串音干扰11-12
• 1.3 国内外研究现状12-14
• 1.4 本文的主要研究内容和组织结构14-16
• 第2章G.fast技术原理分析16-22
• 2.1 引言16
• 2.2 G.fast技术概述16-17
• 2.2.1 G.fast工作频率与调制16-17
• 2.2.2 4QAM调制和4象限扰码17
• 2.3 G.fast传输帧格式17-19
• 2.3.1 时分复用帧结构18
• 2.3.2 超帧结构18-19
• 2.4 G.fast同步方式19-20
• 2.5 本章小结20-22
• 第3章 信道估计与串扰抵消22-36
• 3.1 引言22
• 3.2 Vectoring原理22-24
• 3.2.1 信道模型描述22-23
• 3.2.2 Vectoring原理推导23-24
• 3.3 串扰信道估计24-26
• 3.3.1 误差样本测量24-25
• 3.3.2 信道估计方法25-26
• 3.4 串扰抵消器原理26-29
• 3.4.1 通信模型26-27
• 3.4.2 上下行抵消器位置27-28
• 3.4.3 抵消矩阵推导28-29
• 3.5 改进的抵消矩阵求逆算法29-32
• 3.5.1 一阶近似及多阶近似求逆法的限制29-30
• 3.5.2 基于Householder变换的QR分解求逆法的优势30-32
• 3.6 改进的信道矩阵求逆算法性能分析32-33
• 3.7 本章小结33-36
• 第4章 Vectoring系统的功率约束算法研究36-54
• 4.1 引言36
• 4.2 平方约束法控制功率的提出36-39
• 4.2.1 平方约束法原理36-37
• 4.2.2 功率控制因子的范围37-38
• 4.2.3 平方约束法计算量38-39
• 4.3 不同pmask下的改进平方约束法39-40
• 4.4 结合功率注水算法改进功率控制40-43
• 4.5 有无mask约束的注水算法43-44
• 4.6 结合注水算法控制线路功率分配44-52
• 4.6.1 系统中功率问题描述44-45
• 4.6.2 注水算法实现原理45-46
• 4.6.3 功率注水实现步骤46-48
• 4.6.4 功率注水算法实现的计算量评估48-50
• 4.6.5 功率注水算法约束说明50-51
• 4.6.6 算法说明51-52
• 4.6.7 线性Vectoring功率控制流程52
• 4.7 本章小结52-54
• 第5章 Vectoring系统设计实现与性能54-66
• 5.1 引言54
• 5.2 系统架构及设计目标54-58
• 5.2.1 系统架构54-57
• 5.2.2 设计目标57-58
• 5.3 状态机模块设计说明58-61
• 5.4 Vectoring串扰抵消系统性能分析61-65
• 5.5 本章小结65-66
• 结论66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-73
• 作者简介73

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本文编号：746352