無線移動(dòng)環(huán)境中濾波多音調(diào)制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L，高帶寬和高可靠性成為現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)追求的目標(biāo)。目前第3代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)已投入商用，超3代(B3G)或第4代(4G)移動(dòng)通信系統(tǒng)TD-LTE技術(shù)也成功在2010年上海世博會(huì)上進(jìn)行了試用，相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)基本成熟。通信技術(shù)的發(fā)展縮短了人們之間的距離，使溝通和信息的獲取更為方便快捷，為社會(huì)的發(fā)展注入了強(qiáng)勁的活力。無線通信技術(shù)作為通信領(lǐng)域的一個(gè)重要方向，已經(jīng)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快的技術(shù)之

2、一，并成為社會(huì)發(fā)展的重要標(biāo)志。
　　 然而，實(shí)際的移動(dòng)通信系統(tǒng)面臨著諸多復(fù)雜的問題，多徑、頻移、噪聲、多址干擾、符號(hào)間干擾以及帶寬的限制等都嚴(yán)重影響通信鏈路的質(zhì)量和系統(tǒng)容量，并成為制約通信發(fā)展的關(guān)鍵因素。隨著帶寬的提高，單載波通信技術(shù)越來越難以克服多徑問題和多普勒效應(yīng)。以O(shè)FDM為代表的多載波技術(shù)在抗多徑方面取得了顯著進(jìn)展，因而獲得了廣泛研究。然而OFDM技術(shù)也存在一些缺陷，如對(duì)頻偏和相偏敏感，需要嚴(yán)格的定時(shí)和載波同步，需要虛載

3、波和循環(huán)前綴來保證子載波之間的正交等，這些因素都降低了系統(tǒng)頻譜利用率，提高了系統(tǒng)成本。
　　 作為多載波技術(shù)之一的FMT技術(shù)同樣具有較好的抗多徑的能力，而且相對(duì)于頻域采樣函數(shù)波形成形的OFDM技術(shù)，在頻域矩形波形成形的FMT技術(shù)具有更好的抗頻偏和抗串?dāng)_的能力，因而成為VDSL的候選技術(shù)之一。
　　 本論文主要針對(duì)FMT系統(tǒng)的原型濾波器設(shè)計(jì)、PAPR分析以及與信道編碼的級(jí)聯(lián)和部分響應(yīng)FMT系統(tǒng)等方面問題進(jìn)行了研究，論文的學(xué)

4、術(shù)貢獻(xiàn)主要有：
　　 1)對(duì)FMT系統(tǒng)PAPR進(jìn)行研究。采用極值理論推導(dǎo)了FMT系統(tǒng)PAPR的互補(bǔ)累積分布函數(shù)(CCDF)。并根據(jù)互補(bǔ)累積分布函數(shù)分析了FMT系統(tǒng)PAPR和濾波器類型以及長度的關(guān)系，為FMT系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。研究了FMT系統(tǒng)降低PAPR的相關(guān)算法，對(duì)部分傳輸序列(PTS)算法在FMT系統(tǒng)中降低PAPR的性能進(jìn)行了研究和仿真。
　　 2)利用凸優(yōu)化理論進(jìn)行原型濾波器設(shè)計(jì)。分析了FMT系統(tǒng)中的符號(hào)間干擾(IS

5、I)和信道間干擾(ICI)，研究了采用符號(hào)間干擾和信道間干擾作為約束條件的凸優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行FMT系統(tǒng)原型濾波器設(shè)計(jì)方法，克服了傳統(tǒng)的逼近理想低通設(shè)計(jì)辦法帶來的符號(hào)間干擾過大的問題。
　　 3)FMT系統(tǒng)和Turbo編碼、卷積編碼的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)。分別研究了FMT系統(tǒng)和串、并行Turbo碼的級(jí)聯(lián)方案以及與卷積碼相結(jié)合的方案，提出與之相適應(yīng)的似然比計(jì)算方法，并對(duì)所提方案在不同信道環(huán)境、調(diào)制方式以及碼率下的性能進(jìn)行比較。利用外信息轉(zhuǎn)移圖(EX

6、IT)方法分析FMT系統(tǒng)與并行Turbo碼級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的迭代譯碼性能。
　　 4)提出部分響應(yīng)FMT技術(shù)。針對(duì)FMT系統(tǒng)頻域矩形成形導(dǎo)致的符號(hào)間干擾過高問題，提出了部分響應(yīng)FMT技術(shù)。通過在發(fā)送端對(duì)子信道信號(hào)進(jìn)行相關(guān)編碼使FMT子信道頻譜依然保持嚴(yán)格約束的特點(diǎn)，同時(shí)優(yōu)化了時(shí)域沖擊響應(yīng)波形，降低了符號(hào)間干擾。最后研究了部分響應(yīng)FMT系統(tǒng)在AWGN信道中的抗噪聲性能以及部分響應(yīng)FMT系統(tǒng)均衡方案。
　　 論文最后對(duì)FMT技術(shù)目前