基于非均匀子带叠加的传输技术研究
发布时间：2021-05-07 18:17
随着物联网、云计算、车联网等新兴领域的飞速发展,人们对无线通信网络的传输速率、解码实时性、应用灵活性和终端高移动性的要求进一步提高。以空口波形设计为核心的调制解调技术是无线通信网络的重要部分,对无线网络的上述性能起到关键性支撑作用。正交频分复用（OFDM）作为一种经典的多载波波形方案具有抗多径衰落性能优异、实现复杂度低等优势,在无线通信领域得到广泛应用。但是,面向5G或后5G（B5G）应用的需求,OFDM却存在如下局限性:时域信号矩形加窗带来的带外能量泄露（OOBE）高和传输频带内统一的子载波间隔带来的应用灵活性不足等。针对上述OFDM波形的缺陷,如何设计新的波形方案以支撑5G/B5G多样化应用场景的需求,具有重要理论意义和应用价值。本文在比较研究现有5G/B5G多载波波形方案的基础上,针对传统OFDM方案的不足,提出了一种非均匀子带叠加的传输方案,该方案各子带根据不同应用场景的需求可以荷载单载波或多载波波形。具体研究内容和主要贡献如下:第一,针对当前5G/B5G多载波方案应用灵活性和计算复杂度不能很好折中的问题,提出了可变粒度（VG）资源分配模型和非均匀子带叠加的OFDM（NSSOF...
【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】：146 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状及挑战性问题
1.2.1 面向5G/B5G空口波形技术研究现状
1.2.2 面向5G/B5G空口波形技术挑战性问题
1.3 论文主要工作
1.4 论文组织结构
1.5 本章小结
第二章 新型多载波波形技术比较研究
2.1 引言
2.2 多载波调制系统模型
2.3 OFDM原理
2.4 W-OFDM原理
2.5 子载波级滤波的多载波波形设计
2.5.1 FBMC原理
2.5.2 GFDM原理
2.6 子带级滤波的多载波波形设计
2.6.1 UFMC原理
2.6.2 F-OFDM原理
2.7 现有多载波波形技术比较
2.8 本章小结
第三章 NSS-OFDM系统设计与性能分析
3.1 引言
3.2 基于可变粒度(VG)的资源分配模型
3.3 NSS-OFDM系统原理
3.3.1 基于子带信号时域叠加的设计方案
3.3.2 NSS-OFDM系统接收机设计
3.4 基于子带叠加的频带利用率提升方法
3.5 NSS-OFDM系统收发端滤波器设计
3.5.1 发射端多级多相内插器设计
3.5.2 接收端多级多相抽取器设计
3.6 NSS-OFDM系统性能分析
3.6.1 不同原型滤波器的性能分析
3.6.2 频带利用率分析
3.6.3 计算复杂度分析
3.6.4 能量效率分析
3.7 NSS-OFDM系统BER性能分析
3.8 本章小结
第四章 NSS-OFDM系统均衡算法研究
4.1 引言
4.2 双选择性衰落信道下NSS-OFDM系统模型
4.3 多普勒域-频域等效信道增益矩阵构建
4.4 基于过采结构的SDFFE算法
4.5 MIMO-NSS-OFDM系统解调
4.6 BER性能分析
4.7 本章小结
第五章 NSS-OFDM系统信道估计研究
5.1 引言
5.2 基于频域导频内插估计算法
5.2.1 信道估计过程
5.2.2 基于统计特性的内插算法
5.2.3 基于固定系数的内插算法
5.2.4 基于低通滤波的内插算法
5.3 高速移动场景LTE增强信道估计算法
5.3.1 高精度导频处的信道估计算法
5.3.2 时间方向改进的信道估计算法
5.4 频域导频内插算法的局限性
5.5 基于块状导频时域信道估计算法
5.5.1 NSS-OFDM系统块状导频设计
5.5.2 导频符号处的信道估计方案
5.5.3 基于Slepian序列的分段插值
5.6 仿真分析
5.6.1 基于离散导频的信道估计算法仿真
5.6.2 基于块状导频的信道估计算法仿真
5.7 本章小结
第六章 NSS-SC接收机设计
6.1 引言
6.2 分离接收机系统模型
6.3 分离接收机互信息性能分析
6.3.1 互信息定义
6.3.2 互信息增益分析
6.3.3 互信息增益来源解释
6.4 分离接收机信号检测方案
6.4.1 最优检测准则
6.4.2 低复杂度的检测方案
6.5 分离接收机SER性能分析
6.5.1 QAM下的SER性能
6.5.2 APSK下的SER性能
6.6 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
博士论文
[1]OFDM/OQAM系统中的关键技术研究[D]. 程国兵.电子科技大学 2013
[2]OFDM系统的信道估计和信号均衡技术的研究[D]. 樊同亮.重庆大学 2012
硕士论文
[1]基于3GPP LTE下行链路基带系统信道估计的研究[D]. 张皓彦.电子科技大学 2012
本文编号：3173850
【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】：146 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状及挑战性问题
1.2.1 面向5G/B5G空口波形技术研究现状
1.2.2 面向5G/B5G空口波形技术挑战性问题
1.3 论文主要工作
1.4 论文组织结构
1.5 本章小结
第二章 新型多载波波形技术比较研究
2.1 引言
2.2 多载波调制系统模型
2.3 OFDM原理
2.4 W-OFDM原理
2.5 子载波级滤波的多载波波形设计
2.5.1 FBMC原理
2.5.2 GFDM原理
2.6 子带级滤波的多载波波形设计
2.6.1 UFMC原理
2.6.2 F-OFDM原理
2.7 现有多载波波形技术比较
2.8 本章小结
第三章 NSS-OFDM系统设计与性能分析
3.1 引言
3.2 基于可变粒度(VG)的资源分配模型
3.3 NSS-OFDM系统原理
3.3.1 基于子带信号时域叠加的设计方案
3.3.2 NSS-OFDM系统接收机设计
3.4 基于子带叠加的频带利用率提升方法
3.5 NSS-OFDM系统收发端滤波器设计
3.5.1 发射端多级多相内插器设计
3.5.2 接收端多级多相抽取器设计
3.6 NSS-OFDM系统性能分析
3.6.1 不同原型滤波器的性能分析
3.6.2 频带利用率分析
3.6.3 计算复杂度分析
3.6.4 能量效率分析
3.7 NSS-OFDM系统BER性能分析
3.8 本章小结
第四章 NSS-OFDM系统均衡算法研究
4.1 引言
4.2 双选择性衰落信道下NSS-OFDM系统模型
4.3 多普勒域-频域等效信道增益矩阵构建
4.4 基于过采结构的SDFFE算法
4.5 MIMO-NSS-OFDM系统解调
4.6 BER性能分析
4.7 本章小结
第五章 NSS-OFDM系统信道估计研究
5.1 引言
5.2 基于频域导频内插估计算法
5.2.1 信道估计过程
5.2.2 基于统计特性的内插算法
5.2.3 基于固定系数的内插算法
5.2.4 基于低通滤波的内插算法
5.3 高速移动场景LTE增强信道估计算法
5.3.1 高精度导频处的信道估计算法
5.3.2 时间方向改进的信道估计算法
5.4 频域导频内插算法的局限性
5.5 基于块状导频时域信道估计算法
5.5.1 NSS-OFDM系统块状导频设计
5.5.2 导频符号处的信道估计方案
5.5.3 基于Slepian序列的分段插值
5.6 仿真分析
5.6.1 基于离散导频的信道估计算法仿真
5.6.2 基于块状导频的信道估计算法仿真
5.7 本章小结
第六章 NSS-SC接收机设计
6.1 引言
6.2 分离接收机系统模型
6.3 分离接收机互信息性能分析
6.3.1 互信息定义
6.3.2 互信息增益分析
6.3.3 互信息增益来源解释
6.4 分离接收机信号检测方案
6.4.1 最优检测准则
6.4.2 低复杂度的检测方案
6.5 分离接收机SER性能分析
6.5.1 QAM下的SER性能
6.5.2 APSK下的SER性能
6.6 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
博士论文
[1]OFDM/OQAM系统中的关键技术研究[D]. 程国兵.电子科技大学 2013
[2]OFDM系统的信道估计和信号均衡技术的研究[D]. 樊同亮.重庆大学 2012
硕士论文
[1]基于3GPP LTE下行链路基带系统信道估计的研究[D]. 张皓彦.电子科技大学 2012
本文编号：3173850
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3173850.html
