時頻聯(lián)合變換域通信系統(tǒng)信號設(shè)計與性能分析.pdf

1、加權(quán)分數(shù)傅里葉變換(Weighted-type Fractional Fourier Transform, WFRFT)是近幾年提出的一種新型的時頻分析的數(shù)學工具,經(jīng) WFRFT處理后的信號同時具有時域和頻域信息,并且WFRFT對信號的處理過程同時包含了多載波與單載波通信系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。因而將WFRFT用于通信系統(tǒng)中后可構(gòu)建一種新型的時頻聯(lián)合的變換域通信系統(tǒng),亦可叫做混合載波(Hybrid Carrier, HC)通信系統(tǒng),該系統(tǒng)最大特

2、點就是不僅可以與現(xiàn)存的兩種載波體制相兼容,還解決了這兩種體制在同一系統(tǒng)共同傳輸?shù)膯栴}。然而也恰恰由于WFRFT同時包含了單載波與多載波的調(diào)制過程,變換域通信系統(tǒng)繼承了單載波與多載波系統(tǒng)中我們不希望得到的某些特性,本文主要針對這些缺點進行研究。
　　文章首先對WFRFT這種數(shù)學方法的基礎(chǔ)理論研究部分進行了總結(jié),并對基于 WFRFT理論提出的時頻聯(lián)合的變換域通信系統(tǒng)進行了介紹,進而闡述了系統(tǒng)的基本原理及其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖,并對其信號特征

3、進行了分析。
　　其次,文章又針對頻偏對系統(tǒng)的影響進行了分析。以數(shù)學推導的方式對系統(tǒng)受頻偏影響而出現(xiàn)子載波間干擾的機理進行了分析,進而文章根據(jù)變換域通信系統(tǒng)的特點,采用多項式消除編碼的方式對系統(tǒng)進行改進,并對改進系統(tǒng)進行了相應的數(shù)學分析以及仿真分析。仿真證明了采用多項式消除編碼改進后的系統(tǒng)性能得到了明顯的改善。
　　最后,文章圍繞系統(tǒng)的PAPR問題展開了討論,在該部分,文章首先將變換域通信系統(tǒng)的PAPR性能與傳統(tǒng)多載波系統(tǒng)

4、PAPR性能進行了對比,進而將多載波系統(tǒng)中的選擇性映射技術(shù)移植到變換域通信系統(tǒng)中,并通過仿真對其性能進行了分析,更進一步的,文章又根據(jù) WFRFT的性質(zhì)對SLM方法進行了改進,提出了兩種新型的PAPR抑制方法,并通過仿真對這兩種方法的性能進行了分析,最后文章又將組合最優(yōu)化中的交叉熵算法與傳統(tǒng)的SLM方法相結(jié)合,進一步提出了一種基于交叉熵算法的SLM方法。同樣文章中對該方法的性能以及計算復雜度進行了分析。分析表明這幾種方法均可大幅提高系統(tǒng)