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文檔簡介
1、超寬帶(UWB)是一種發(fā)展很快的新興技術,在無線通信領域具有廣闊的應用前景。UWB無線通信技術能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸,同時具有低功耗、低成本、高精度定位等突出優(yōu)點,是構(gòu)建未來無線個域網(wǎng)的理想技術。與已有的無線通信系統(tǒng)相比,UWB系統(tǒng)的帶寬及傳輸速率超高,發(fā)射功率又受到嚴格限制,尚存在不少技術難點亟待解決。在UWB無線高速通信領域,目前主要有DS—CDMA和MB-OFDM兩種方案,本文以已公布的MB-OFDM方案物理層標準為基礎,研究了其
2、中的若干關鍵技術,主要內(nèi)容及創(chuàng)新點如下:
1.MB-OFDM系統(tǒng)的信道均衡與分集合并技術研究
研究了適用于MB-OFDM系統(tǒng)的信道均衡與分集合并技術。針對MB—OFDM系統(tǒng)的子載波頻率分集,以及UWB信道變化緩慢的特點,提出一種自適應聯(lián)合均衡方案。該方案能夠?qū)⒎旨盘柕念l域自適應均衡與最大比合并(MRC)功能同步實現(xiàn),無需傳統(tǒng)方案所需的最大比加權(quán)環(huán)節(jié)。首先從理論上證明了無符號間干擾時,最小均方誤差(MMSE)
3、合并與MRC等價,可通過符合MMSE準則的自適應算法實現(xiàn);接著分析出傳統(tǒng)最小均方(LMS)算法的迭代過程不符合齊次性和疊加原理,輸入信號為高度相關的分集信號時很難收斂;然后推導出了符合子載波分集信號特征的約束條件,約束條件下的LMS算法符合齊次性和疊加原理,具有良好的收斂特性,收斂后的權(quán)系數(shù)同時具有頻域均衡與最大比加權(quán)功能:最后推導了受約束LMS算法的收斂條件和時間常數(shù),從理論上說明其收斂特性只與歸一化步長有關,而與輸入信號的相關性無關
4、。仿真結(jié)果驗證了理論分析結(jié)論。
2.OFDM系統(tǒng)的比特與功率分配算法研究
研究了能夠?qū)崿F(xiàn)OFDM系統(tǒng)傳輸速率最大化的比特與功率分配算法。針對整數(shù)比特限制以及MB-OFDM系統(tǒng)的運算簡單要求,根據(jù)注水原理提出一種低運算復雜度的最優(yōu)算法——比特水線算法。在定義了比特水線并證明了比特水線性質(zhì)的基礎上,給出了算法原理和實現(xiàn)公式,并從理論上證明了分配結(jié)果的完備性和最優(yōu)性。分析顯示,該算法的運算復雜度和次優(yōu)的迭代注水算法
5、或其改進算法相當,實際運算量小于改進的迭代注水算法。該算法還可以調(diào)整為功率最小化算法。仿真結(jié)果表明該算法的比特與功率分配結(jié)果和貪婪算法完全相同。
3.MB—OFDM系統(tǒng)的窄帶干擾問題研究
對窄帶干擾(NBI)抑制方法進行了研究。先總結(jié)了目前的研究現(xiàn)狀,然后討論了抑制NBI的幾種基本方法,分析了它們各自的特點。由于MB-OFDM方案建議使用子載波剔除法抑制NBI,所以需要簡單而準確的檢測方法。提出一種基于序列構(gòu)
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