FrFT-OFDM通信系統(tǒng)信道均衡技術(shù).pdf

1、由于具有高頻譜利用率和抗多徑衰落的優(yōu)勢，正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)成為4G移動通信中下行鏈路的核心技術(shù)，使得數(shù)據(jù)傳輸速率得到很大提高。但是OFDM的應(yīng)用場合有一定的局限性，當(dāng)通信終端間存在較大的相對運動時，系統(tǒng)性能嚴(yán)重下降，信道中的多普勒頻移對OFDM系統(tǒng)中信息的傳輸影響很大。分?jǐn)?shù)階傅立葉變換正交頻分復(fù)用(Fractional Fourier Trans

2、form Orthogonal Frequency Division Multiplexing,FrFT-OFDM)系統(tǒng)應(yīng)用分?jǐn)?shù)階傅里葉變換(Fractional Fourier Transform,FrFT)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的OFDM系統(tǒng)中的傅里葉變換，即使用chirp類型的正交信號基作為子載波，完成調(diào)制和解調(diào)的過程。此時子信道載頻是隨時間變化的，通過選擇合適的分?jǐn)?shù)階傅里葉變換階次，信道中的多普勒頻移造成的子載波間干擾變小，因此系統(tǒng)對時變信道

3、的抵抗能力增強。
　　本文以 FrFT-OFDM為研究對象，研究了系統(tǒng)抗衰落性能和信道均衡技術(shù)，對該系統(tǒng)在不同信道環(huán)境下的性能進(jìn)行仿真驗證，并搭建了FrFT-OFDM基帶系統(tǒng)的硬件實驗驗證平臺。具體內(nèi)容概述如下：
　　首先，通過對FrFT-OFDM系統(tǒng)基本原理的學(xué)習(xí)，建立了數(shù)學(xué)模型，研究了適合于實現(xiàn)chirp子載波調(diào)制和解調(diào)的FrFT離散數(shù)值計算方法，編寫了基帶系統(tǒng)的MATLAB仿真程序，對高斯白噪聲下的誤碼率性能進(jìn)行了仿真

4、，并理論推導(dǎo)了系統(tǒng)的頻帶利用率。
　　然后，建立了無線信道模型，分析了FrFT-OFDM系統(tǒng)抗信道衰落能力，對接收端的均衡技術(shù)進(jìn)行研究，提出了分?jǐn)?shù)階傅立葉域迫零均衡，并對該系統(tǒng)在多徑信道、多普勒頻移信道以及雙選擇性衰落信道下的性能進(jìn)行仿真與分析。
　　最后，設(shè)計了FrFT-OFDM的硬件實現(xiàn)方案，方案以FPGA為核心數(shù)字處理芯片構(gòu)建系統(tǒng)的收發(fā)平臺，以Verilog HDL作為編程語言完成了收發(fā)端和信道的程序編寫和仿真調(diào)試，并