基于濾波器組的調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、基于濾波器組的多載波實現(xiàn)技術(shù)，可以有效解決帶外功率泄露的問題，并且能夠支持靈活的頻譜接入方式，是一種新的物理層傳輸技術(shù)，它已經(jīng)成為認(rèn)知無線電以及未來5G通信的候選物理層傳輸技術(shù)之一。本文針對基于濾波器組的波形優(yōu)化技術(shù)以及同步技術(shù)做了深入、細(xì)致的研究，提出了一系列的算法來提高帶外干擾抑制的能力以及同步的性能。
　　首先，本文介紹了認(rèn)知無線電、5G以及濾波器組多載波技術(shù)的研究價值以及發(fā)展歷程，并介紹了濾波器組多載波調(diào)制解調(diào)的相關(guān)理論基

2、礎(chǔ)。
　　其次，本文研究了基于濾波器組的波形優(yōu)化設(shè)計技術(shù)。針對單載波通信系統(tǒng)，重點討論了利用成型濾波器抑制鄰道干擾的方案，并給出了如何利用半帶濾波器來降低實現(xiàn)的復(fù)雜度。針對傳統(tǒng)的OFDM系統(tǒng)，詳細(xì)討論了利用加窗、加雙窗、設(shè)置保護(hù)頻帶以及插入消除子載波等方式抑制帶外功率泄露的優(yōu)缺點，并針對230MHz專網(wǎng)抑制帶外干擾的應(yīng)用場景，重點研究了加窗方法中窗函數(shù)類型以及窗長度對鄰道干擾抑制性能的影響。在此基礎(chǔ)上，本文討論了GFDM系統(tǒng)中鄰頻

3、抑制的相關(guān)技術(shù)，包括設(shè)計具有較窄過渡帶的原型濾波器、設(shè)置保護(hù)頻帶、加保護(hù)符號等，對比了GFDM系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)的帶外功率泄露的性能，并給出了相應(yīng)的仿真結(jié)果與分析。
　　隨后，本文研究了同步系統(tǒng)設(shè)計的問題，針對這一問題給出了一些具體的解決方案。首先討論了單載波系統(tǒng)中基于前導(dǎo)的同步技術(shù)，研究了包括同步序列的選取、粗定時同步、小數(shù)倍頻偏的估計及糾正、定時偏差的估計及糾正、精確定時同步、整數(shù)倍頻偏的估計及糾正以及相位跟蹤等在內(nèi)的具體實現(xiàn)

4、，并給出了仿真性能。在此基礎(chǔ)上，討論了GFDM系統(tǒng)中同步實現(xiàn)的難點，并給出了具體的同步實現(xiàn)方案，包括前導(dǎo)序列的設(shè)計、粗定時同步、頻偏估計及糾正以及殘余相差的估計及糾正，并針對230MHz專網(wǎng)的情景給出了相應(yīng)的仿真性能。
　　最后，針對230MHz專網(wǎng)的應(yīng)用場景，本文給出了對應(yīng)的GFDM系統(tǒng)的鄰道干擾抑制和同步技術(shù)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)。首先，基于Simulink和任意波形發(fā)生器的硬件平臺，驗證了GFDM鄰道抑制的性能。其次，在由AD93