《基于频域过采样的单载波频域均衡系统关键技术研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于频域过采样的单载波频域均衡系统关键技术研究（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、At h e s i ss u b m i t t e dt oZ h e n g z h o uU n i v e r s i t yf o rt h ed e g r e eo fM a s t e rS i n g l eC a r r i e rF r e q u e n c yD o m a i nE q u a l i z a t i o nB a s e do nF r e q u e n c yD o m a i nO v e r s a m p l i n gB yX i a o h u iZ h a n gS u p e r v i s o r ：X i a o m i n
2、M uE n q i n gChenEnolngl l e n一一C o m m u n i c a t i o na n dI n f o r m a t i o nS y s t e mI n f o r m a t i o nE n g i n e e r i n gC o l l e g eo fZ h e n g z h o uU n i v e r s i t yM a y2 0 1 2原创性声明l I I II ll lll l l lr l ll lll ll Y 2 10 3 8 2 1本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经
3、注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者孤磁鼍吼加年y 月”学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或
4、成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：冽氏膨。老墨日期：列z 一年 月弓1 日摘要捅要在现代宽带无线通信系统中，高速率和大容量的通信传输使得如何有对抗信道的频率选择性成为需解决的关键性问题，频率选择性信道会造成传输数据的符号间干扰，并严重影响无线通信系统的性能。传统的单载波时域均衡技术只适用传输速率较低的应用场景，随着数据传输速率的增大，其计算复杂度会变的极大，因此无法适用于宽带通信系统中。而采用F F T I F F T 进行调制和解调的正交频分复用( O F D M ) 技术能够在降低均衡计算复杂度的同时有效地对抗频率选择性信道造成的码间干扰，但也
5、存在峰值平均比过高和对载波频偏的高敏感度等缺点。单载波频域均衡技术( S C F D E ) 采用与O F D M 相似的频域均衡思想，所不同的是其I F F T 和F F T 模块都位于通信系统的接收端，在发送端采用时域串行的发送方式，在接收端将接收信号转换到频域进行均衡以消除频率选择性信道的影响。因而S C F D E 技术在保持均衡的低计算复杂度的同时，避免了O F D M 系统中由于并行发送所造成的发送信号的高峰值平均功率比，并能够达到与O F D M 相近的性能，因而已成为无线宽带接入系统物理层信道均衡的重要技术之一。论文首先对无线信道特性和信道均衡技术的发展历史进行了简要的阐述，详
6、细的介绍了单载波频域均衡系统的基本原理及其特性，并将单载波频域均衡的系统特性和O F D M 系统进行了比较，对S C F D E 系统中的经典均衡算法( M M S E ) 进行了仿真研究，并与O F D M 系统的均衡算法性能进行了比较和分析。然后对单载波频域均衡系统中三种不同的保护间隔加入方法进行了研究，分析了循环前缀、零保护间隔和独立字情况下系统在理论上的信干比和误码率性能，并对三种保护间隔加入方法的单载波频域均衡系统进行了仿真和性能比较。最后在零保护间隔研究的基础上提出了基于频域过采样的单载波频域均衡系统，将频域过采样的思想引入单载波频域均衡系统并保持了频域均衡的低复杂度的特性，设计
7、了系统发送端和接收端的信号处理方法，并对所设计的基于频域过采样的单载波频域均衡系统进行了仿真，仿真结果表明频域过采样能够有效的提高均衡和信道估计的性能。T摘要 一一一一 关键字：宽带无线通信，单载波频域均衡，保护间隔，频域过采样1 1 1 ec o n v e n t i o n a lS i n g l eC a r r i e rT i m eD o m a i nE q u a l i z a t i o ni so n l yu s e f u li nt h el o wb i t r a t e sa p p l i c a t i o nc i r c u m s t a n c
8、 e A st h er a i s i n go ft h ed a t ab i t r a t e s ，i t sc o m p u t a t i o n a lc o m p l e x i t yw i l lb e c o m ee r l o r r r l o u s S oi ti sn o ts u i t a b l ei nt h eb r o a d b a n dw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n H o w e v e r , t h eO r t h o g o n a lF r e q u e n c yD i
9、 v i s i o nM u l t i a c c e s s ( O F D M ) ，w h i c he x p l o i tt h eF F T I F F Tt om o d u l a t ea n dd e m o d u l a t e ，h a v et h ec a p a b i l i t yt or e d u c et h ec o m p u t a t i o n a lc o m p l e x i t yo ft h ee q u a l i z a t i o na n ds i m u l t a n e o u s l yc o m b a tt
10、 h ei n t e r s y m b o li n t e r f e r e n c ec a u s e db yt h em u l t i p a t hc h a n n e le f f e c t i v e l y B u ti ta l s oh a st h ed r a w b a c ko fh i g hp e a kt oa v e r a g ep o w e rr a t ea n dh i l g hs e n s i t i v e n e s st ot h ec a r r i e rf r e q u e n c yo f f s e t T h
11、 eS i n g l eC a r r i e rF r e q u e n c yD o m a i nE q u a l i z a t i o nh a st h es i m i l a rb a s i ci d e ao ff r e q u e n c yd o m a i ne q u a l i z a t i o nw i t hO F D M ，b u ti sd i f f e r e n tf r o mt h eO F D Md u et ot h ef a c tt h a tt h em o d u l e so fI F F Ta n dF F Tb o t
12、 hl o c a t ea tt h er e c d v e r I tt r a n s m i t st h ei n f o r m a t i o nd a t as e r i a l l yi nt h et i m ed o m a i na tt h et r a n s m i t t e ra n dt r a n s f o 玎n st h er e c e i v e dd a t ai n t ot h ef r e q u e n c yd o m a i nt oe q u a l i z et h ei n f l u e n c eo ff r e q u
13、 e n c ys e l e c t i v ec h a n n e l S oi tk e e p st h ep r o p e r t yo fl o wc o m p u t a t i o n a lc o m p l e x i t yo fe q u a l i z a t i o na n da v o i d st h ed r a w b a c ko fh i g hp e a kt oa v e r a g ep o w e rr a t ei nt h eO F D M A n di th a st h es i m i l a rp e r f o r m a
14、n c ew i t hO F D M D u et ot h e s ef a c t s ，i th a sb e c o m et ob eo n eo ft h ei m p o r t a n tt e c h n i q u e so ft h ec h a n n e le q u a l i z a t i o ni nt h ep h y s i c a ll a y e ro ft h ew i r e l e s sb r o a d b a n da c c e s ss y s t e m I nt h i st h e s i s ，w ef i r s t l y
15、w i l li n t r o d u c et h ep r o p e r t yo ft h ew i r e l e s sc h a n n e la n dt h ed e v d o p m e n th i s t o r yo ft h ec h a n n e le q u a l i z a t i o nt e c h n i q u e s ，e l a b o r a t et h ef u n d a m e n t a lm a c h a n i s ma n dt h ep r o p e r t i e so ft h eS C - F D E ，c o
16、 m p a r et h ep r o p e r t i e so ft h eS C F D Ea n dO F D M ，s i m u l a t et h ec l a s s i c a le q u a l i z a t i o na l g o r i t h m ( M M S E ) i nt h eI IA b s t r a c tS C F D Ea n dc o m p a r ei t sp e r f o r m a n c ew i t hO F D M T h e n ，w ew i l lr e s e a r c ht h et h e r ed i f f e r e n tt y p e so fg u a r di n t e r v a l si nt h eS C F D E ，a n a l y z et h et h e o r e t i c a lp e r f o r m a n c
