單載波FTN接收機關鍵技術研究.pdf

1、5G移動通信及其帶動的移動互聯(lián)產(chǎn)業(yè)將不言而喻地對人們生活的影響及其對經(jīng)濟的帶動作用越來越明顯，但是面臨著一個重大的問題，即頻譜資源短缺。
　　傳統(tǒng)的通信理論認為，若以超Nyquist碼元速率傳輸，必會引起碼間干擾，從而導致通信系統(tǒng)性能下降。早在1975年Mazo就已經(jīng)在理論上證明了在時域上只要選擇合適的信號，在碼元速率不超過Nyquist極限速率25％的情況下，其信號最小歐氏距離沒有變化，誤碼性能不受影響。這一結論，闡述了非正交傳

2、輸?shù)目赡苄?，并由此誕生了超奈奎斯特調(diào)制(FTN)的傳輸技術。由于傳輸速率高于Nyquist速率，F(xiàn)TN傳輸技術可提供比傳統(tǒng)傳輸技術更高的吞吐率與系統(tǒng)容量，若能解決好干擾消除以及收發(fā)機設計等問題，非常有希望應用于5G移動通信系統(tǒng)中。
　　本論文主要研究基于超奈奎斯特調(diào)制技術的單載波FTN接收機關鍵技術，從算法理論分析和計算機仿真兩個方面驗證了超奈奎斯特調(diào)制投入到實際應用中的可行性。本文主要研究了時域和頻域的FTN迭代接收機算法，對基

3、于最大后驗概率和最小均方誤差的時域以及基于頻域MMSE算法的迭代接收算法進行了重點研究，通過計算機仿真和各種算法的分析對比實驗，分別在誤碼性能、算法收斂速度、運算量等方面，檢驗了文中各算法的性能。
　　首先，本文對超奈奎斯特傳輸技術及相關技術進行了詳細的分析和介紹。介紹了超奈奎斯特調(diào)制的特點及FTN系統(tǒng)中不同脈沖下以MAZO界速率傳輸時對系統(tǒng)頻帶利用率的提升及FTN傳輸對系統(tǒng)容量的影響，對FTN傳輸?shù)南到y(tǒng)模型進行離散化處理，介紹了

4、FTN調(diào)制引入有色噪聲白化的方法，建立其白噪聲時間離散最小相位模型。針對FTN信號引入無限長符號間干擾的特點，對FTN信號進行截斷處理，研究了MLSE、MMSE，MAP等常用的信道均衡算法，并在FTN信號上進行了性能仿真及分析，并對關鍵技術進行總結。
　　其次，本文對FTN迭代檢測接收機系統(tǒng)結構進行分析研究，介紹了系統(tǒng)的發(fā)射端、接收端及迭代流程并介紹了信道編碼及基于最大后驗概率的譯碼算法。在此基礎上研究了FTN的兩種迭代接收算法: