無線移動環(huán)境中濾波多音調制關鍵技術研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，人們對無線數據傳輸的需求日益增長，高帶寬和高可靠性成為現代移動通信技術追求的目標。目前第3代移動通信系統(tǒng)(3G)已投入商用，超3代(B3G)或第4代(4G)移動通信系統(tǒng)TD-LTE技術也成功在2010年上海世博會上進行了試用，相關的關鍵技術已經基本成熟。通信技術的發(fā)展縮短了人們之間的距離，使溝通和信息的獲取更為方便快捷，為社會的發(fā)展注入了強勁的活力。無線通信技術作為通信領域的一個重要方向，已經成為當今世界發(fā)展最快的技術之

2、一，并成為社會發(fā)展的重要標志。
　　 然而，實際的移動通信系統(tǒng)面臨著諸多復雜的問題，多徑、頻移、噪聲、多址干擾、符號間干擾以及帶寬的限制等都嚴重影響通信鏈路的質量和系統(tǒng)容量，并成為制約通信發(fā)展的關鍵因素。隨著帶寬的提高，單載波通信技術越來越難以克服多徑問題和多普勒效應。以OFDM為代表的多載波技術在抗多徑方面取得了顯著進展，因而獲得了廣泛研究。然而OFDM技術也存在一些缺陷，如對頻偏和相偏敏感，需要嚴格的定時和載波同步，需要虛載

3、波和循環(huán)前綴來保證子載波之間的正交等，這些因素都降低了系統(tǒng)頻譜利用率，提高了系統(tǒng)成本。
　　 作為多載波技術之一的FMT技術同樣具有較好的抗多徑的能力，而且相對于頻域采樣函數波形成形的OFDM技術，在頻域矩形波形成形的FMT技術具有更好的抗頻偏和抗串擾的能力，因而成為VDSL的候選技術之一。
　　 本論文主要針對FMT系統(tǒng)的原型濾波器設計、PAPR分析以及與信道編碼的級聯(lián)和部分響應FMT系統(tǒng)等方面問題進行了研究，論文的學

4、術貢獻主要有：
　　 1)對FMT系統(tǒng)PAPR進行研究。采用極值理論推導了FMT系統(tǒng)PAPR的互補累積分布函數(CCDF)。并根據互補累積分布函數分析了FMT系統(tǒng)PAPR和濾波器類型以及長度的關系，為FMT系統(tǒng)設計提供指導。研究了FMT系統(tǒng)降低PAPR的相關算法，對部分傳輸序列(PTS)算法在FMT系統(tǒng)中降低PAPR的性能進行了研究和仿真。
　　 2)利用凸優(yōu)化理論進行原型濾波器設計。分析了FMT系統(tǒng)中的符號間干擾(IS

5、I)和信道間干擾(ICI)，研究了采用符號間干擾和信道間干擾作為約束條件的凸優(yōu)化技術進行FMT系統(tǒng)原型濾波器設計方法，克服了傳統(tǒng)的逼近理想低通設計辦法帶來的符號間干擾過大的問題。
　　 3)FMT系統(tǒng)和Turbo編碼、卷積編碼的級聯(lián)設計。分別研究了FMT系統(tǒng)和串、并行Turbo碼的級聯(lián)方案以及與卷積碼相結合的方案，提出與之相適應的似然比計算方法，并對所提方案在不同信道環(huán)境、調制方式以及碼率下的性能進行比較。利用外信息轉移圖(EX

6、IT)方法分析FMT系統(tǒng)與并行Turbo碼級聯(lián)系統(tǒng)的迭代譯碼性能。
　　 4)提出部分響應FMT技術。針對FMT系統(tǒng)頻域矩形成形導致的符號間干擾過高問題，提出了部分響應FMT技術。通過在發(fā)送端對子信道信號進行相關編碼使FMT子信道頻譜依然保持嚴格約束的特點，同時優(yōu)化了時域沖擊響應波形，降低了符號間干擾。最后研究了部分響應FMT系統(tǒng)在AWGN信道中的抗噪聲性能以及部分響應FMT系統(tǒng)均衡方案。
　　 論文最后對FMT技術目前