單載波頻域均衡抗干擾傳輸技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線通信技術(shù)正在向高效率、大容量、高可靠的寬帶通信技術(shù)方向發(fā)展。作為性能優(yōu)越的兩種具有較高頻譜利用率的寬帶無(wú)線調(diào)制方式，正交頻分復(fù)用（OFDM，OrthogonalFrequency Division Multiplexing）和單載波頻域均衡（sc-FDE，Single-Carrier Frequency-Domain Equalization）受到了各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注，并已成為未來(lái)無(wú)線傳輸?shù)闹饕{(diào)制方案。特別是SC-FDE調(diào)制，相對(duì)

2、于OFDM具有更好的包絡(luò)特性，近年來(lái)在寬帶無(wú)線通信領(lǐng)域的研究和應(yīng)用日益成熟。另一方面，對(duì)于寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)，為了保障無(wú)線傳輸?shù)目煽啃?，如何提高接收機(jī)對(duì)抗復(fù)雜電磁干擾的能力，是一個(gè)重要而有價(jià)值的研究課題。
　　 本文以SC-FDE寬帶無(wú)線系統(tǒng)的抗干擾傳輸技術(shù)為研究重點(diǎn)，從介紹SC-FDE的特點(diǎn)和接收機(jī)原理出發(fā)，分析了其可能面臨的諸多抗干擾問(wèn)題；針對(duì)SC-FDE到達(dá)檢測(cè)抗干擾預(yù)處理、符號(hào)定時(shí)同步、載波同步抗干擾方法、迭代頻域均衡等關(guān)

3、鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的討論和分析，提出了具體的解決方案，給出了系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真，以及對(duì)仿真結(jié)果較為全面的分析與比較。本文的章節(jié)內(nèi)容安排如下：
　　 第一章首先介紹了無(wú)線通信的發(fā)展概況，在簡(jiǎn)單闡述移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)、OFDM與SC-FDE的差異與共存以及抗干擾技術(shù)的發(fā)展之后，給出了本文課題提出的原因和本文的主要工作。
　　 第二章對(duì)無(wú)線信道做了一定的定性分析，并詳細(xì)介紹了小尺度衰落信道的等效基帶沖激響應(yīng)模型和各相關(guān)函數(shù)，然后給

4、出了本文仿真系統(tǒng)中采用的無(wú)線多徑衰落信道模型。
　　 第三章從SC-FDE接收機(jī)的結(jié)構(gòu)原理入手，分別從到達(dá)檢測(cè)、定時(shí)同步、載波同步和頻域均衡四個(gè)方面提出并分析了寬帶無(wú)線接收機(jī)的抗干擾問(wèn)題，并在末節(jié)給出了本文用于仿真系統(tǒng)的定時(shí)同步和頻域均衡算法。
　　 第四章著重探討了基于偽隨機(jī)噪聲（PN，Pseudo-random Noise）序列自相關(guān)運(yùn)算的到達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)中的窄帶干擾（NBI，Narrow-Band Interferen

5、ce）抑制問(wèn)題，從時(shí)域處理和變換域處理兩個(gè)角度推導(dǎo)了五種NBI抑制算法，并分析比較了PN相關(guān)器輸出和測(cè)試幀漏檢概率的仿真結(jié)果。
　　 第五章重點(diǎn)研究了慢衰落信道下的載波同步問(wèn)題，推導(dǎo)了兩種最大似然（ML，MaximumLikelihood）頻偏估計(jì)器和兩種線性模型頻偏估計(jì)器，并在多種信道環(huán)境下將其估計(jì)方差與加性白高斯噪聲信道的Cramer-Rao下限做了比較。
　　 第六章則綜合考慮了SC-FDE寬帶無(wú)線接收機(jī)中各個(gè)關(guān)鍵

6、模塊，從整體系統(tǒng)誤比特率（BER，Bit Error Rate）的角度分析比較了各種抗干擾算法的性能表現(xiàn)。仿真結(jié)果表明對(duì)于離散多徑數(shù)目較少、變化較慢的多徑信道，本文提出的幀結(jié)構(gòu)結(jié)合迭代頻域均衡算法能夠獲得良好的BER性能。對(duì)于NBI而言，線性預(yù)測(cè)法和非線性最小均方自適應(yīng)濾波法是兩種可取的干擾抑制算法，并有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)。此外，ML估計(jì)器能夠在NBI的干擾下提供精確的頻偏估計(jì)，但對(duì)多普勒頻移十分敏感；線性估計(jì)器雖然能抵抗較大的多普勒頻移，