基于旁瓣抑制的新型多載波傳輸技術(shù)研究.pdf

1、以正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）為代表的多載波系統(tǒng)具有抗窄帶干擾、抗頻率選擇性衰落和頻譜效率高的優(yōu)點(diǎn)，是無(wú)線通信物理層的重要傳輸技術(shù)。然而，OFDM傳輸波形在非正交頻點(diǎn)存在較高的旁瓣，旁瓣疊加會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的頻譜泄露，從而對(duì)相鄰頻段造成干擾，影響了系統(tǒng)的頻譜利用率。因而，如何高效地抑制多載波旁瓣，降低頻譜泄露，從而提升頻譜利用率，是未來(lái)移動(dòng)通信物理層亟待解決的問(wèn)

2、題。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文研究了基于旁瓣抑制的新型多載波傳輸技術(shù)，分別對(duì)子載波塊和單個(gè)子載波進(jìn)行了高效的旁瓣抑制，提出了一系列降低頻譜泄露的信號(hào)處理方法，力求在誤碼率性能、頻譜泄露、計(jì)算復(fù)雜度等因素之間取得較好的平衡。本文的研究?jī)?nèi)容如下：
　　第一，研究了基于子載波塊的旁瓣抑制技術(shù)。本文提出了一種時(shí)域構(gòu)造的 N連續(xù)OFDM（Time-Domain N-continuous OFDM，TD-NC-OFDM）方法：首先，探索了

3、時(shí)域基向量的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)了基于基集合的旁瓣抑制信號(hào)和收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)；其次，探討了時(shí)域平滑性和頻域旁瓣的關(guān)系，給出了時(shí)域N連續(xù)OFDM信號(hào)的頻譜表達(dá)式；最后，通過(guò)理論分析，推導(dǎo)出了新系統(tǒng)中信干噪比的閉合表達(dá)式。為了改善時(shí)域N連續(xù)OFDM的誤碼率，簡(jiǎn)化信號(hào)檢測(cè)的復(fù)雜度，本文進(jìn)一步提出了一種低干擾的時(shí)域N連續(xù)OFDM算法：該算法根據(jù)旁瓣抑制信號(hào)的時(shí)域分布特征，優(yōu)化了旁瓣抑制信號(hào)的時(shí)域波形，降低了旁瓣抑制信號(hào)引入的干擾，從而顯著提升了系統(tǒng)的傳輸

4、性能。
　　第二，研究了基于單個(gè)子載波的旁瓣抑制技術(shù)。本文針對(duì)低旁瓣的廣義頻分復(fù)用（Generalized Frequency Division Multiplexing，GFDM）系統(tǒng)，通過(guò)引入離散Gabor變換（Discrete Gabor Transform，DGT）的數(shù)學(xué)構(gòu)造，提出了一種高效的頻域 DGT信號(hào)檢測(cè)算法，并理論推導(dǎo)了信號(hào)干擾、信道特性和 GFDM濾波器的制約關(guān)系。此外，為了進(jìn)一步降低GFDM的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，本文

5、基于合成窗和解析窗的頻域局部特性，提出了一種簡(jiǎn)化的頻域DGT檢測(cè)算法，通過(guò)理論分析，證明了簡(jiǎn)化算法具有最優(yōu)解析窗，能夠在無(wú)線衰落信道下獲得較好的誤碼率性能。
　　第三，研究了基于子載波塊和單個(gè)子載波的聯(lián)合旁瓣抑制技術(shù)。基于 N連續(xù)OFDM和 GFDM技術(shù)，本文提出了一種時(shí)域 N連續(xù) GFDM(Time-Domain N-continuous GFDM，TD-NC-GFDM）方法：首先，研究了適合GFDM波形的基集合和旁瓣抑制信號(hào)結(jié)