OFDM-OQAM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用/偏移正交幅度調(diào)制（orthogonal frequency division multiplexing/offset quadrature amplitude modulation, OFDM/OQAM）屬于廣義頻分復(fù)用（generalized frequency division multiplexing, GFDM）的范疇。與傳統(tǒng)OFDM相比，OFDM/OQAM具有抗符號(hào)間干擾和子載波間干擾能力強(qiáng)、無需循環(huán)前綴、帶外輻

2、射低等優(yōu)點(diǎn)，并已成為IEEE802.22無線城域網(wǎng)、電力線通信和第三代陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)長期演進(jìn)技術(shù)的候選技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有很強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?。然而?OFDM/OQAM優(yōu)勢的取得是以放寬正交條件并引入具有優(yōu)良時(shí)頻聚焦特性的成形濾波器為代價(jià)的，從而導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)算復(fù)雜度的提高，并使傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)的一些關(guān)鍵技術(shù)無法直接移植至 OFDM/OQAM系統(tǒng)中。針對(duì)上述問題，本文在分析OFDM/OQAM系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究了系統(tǒng)設(shè)計(jì)、信道估計(jì)、信道均衡

3、和峰-平功率比抑制等關(guān)鍵技術(shù)，并提出了相應(yīng)的解決途徑和改進(jìn)方法。
　　首先，本文研究了OFDM/OQAM系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法和性能。通過對(duì)發(fā)送信號(hào)的直接離散化，推導(dǎo)得到了一種基于濾波器與離散傅里葉變換相結(jié)合的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法。同時(shí)，本文對(duì)OFDM/OQAM系統(tǒng)中幾種常用的濾波器進(jìn)行了研究，分析了它們的時(shí)頻聚焦特性和抗干擾能力。此外，本文結(jié)合典型應(yīng)用環(huán)境對(duì)OFDM/OQAM系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)的性能進(jìn)行了分析比較，證明了OFDM/OQAM系統(tǒng)具

4、有比較明顯的優(yōu)勢。
　　其次，本文研究了OFDM/OQAM系統(tǒng)的信道估計(jì)問題。分析了將傳統(tǒng)多載波系統(tǒng)信道估計(jì)方法直接應(yīng)用于OFDM/OQAM系統(tǒng)時(shí)存在的問題。在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上提出了一種基于迭代抵消的信道估計(jì)方法，使其能夠利用更低的導(dǎo)頻消耗獲得更高的信道估計(jì)精度。同時(shí)，利用塊狀導(dǎo)頻估計(jì)出的信道值之間存在較強(qiáng)相關(guān)性這一特點(diǎn)，提出了信道估計(jì)值加權(quán)處理的方法，有效克服了高斯白噪聲的影響，具有很高的處理增益。同時(shí)本文還研究了信道與頻率偏移

5、的聯(lián)合估計(jì)問題，并提出了一種有效的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的聯(lián)合估計(jì)算法，該算法具有較高的頻偏估計(jì)精度和信道估計(jì)精度，且對(duì)時(shí)間偏移具有較強(qiáng)的魯棒性。
　　第三，本文研究了OFDM/OQAM系統(tǒng)的信道均衡問題。針對(duì)迫零均衡存在性能平臺(tái)的問題，提出了基于迭代抵消的干擾消除方法，并在單輸入單輸出和多輸入多輸出這兩種系統(tǒng)中分別進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，通過迭代干擾抵消方法可以有效提高系統(tǒng)性能。另外，本文在證明了殘余干擾服從高斯分布的基礎(chǔ)上，提出將干擾看

6、做背景噪聲的一部分，然后利用最小均方誤差準(zhǔn)則進(jìn)行信道均衡的方法。仿真結(jié)果表明，該方法可進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。
　　最后，本文研究了 OFDM/OQAM系統(tǒng)的峰-平功率比抑制問題，主要研究了選擇映射和限幅方法這兩種常用方法。分析了將OFDM系統(tǒng)中的選擇映射方法直接應(yīng)用于OFDM/OQAM系統(tǒng)時(shí)存在的問題，并根據(jù)濾波器的特點(diǎn)提出了一種有效的選擇映射改進(jìn)方法，該方法既降低了計(jì)算復(fù)雜度又提高了峰-平功率比抑制性能。同時(shí)，本文研究了限幅噪聲的