基于提升結(jié)構(gòu)的復(fù)調(diào)制濾波器組研究.pdf

1、近年來，伴隨著信息社會的飛速發(fā)展，各類通信與信息系統(tǒng)的性能指標(biāo)需求也越來越高。一方面，信號的編碼、傳輸以及處理等工作量急劇增加，隨之而來的便是系統(tǒng)負(fù)荷的不斷加大，抑制這種負(fù)面影響的一個有效措施就是對信號的操作因時利用不同的采樣速率；另一方面，可用頻譜資源的離散化分布非常嚴(yán)重，使得現(xiàn)有技術(shù)對其利用效率大打折扣，同時也導(dǎo)致多種應(yīng)用對同一段頻譜資源交錯使用的現(xiàn)象日趨普及，這都給各類系統(tǒng)的接收端處理模塊帶來了新的挑戰(zhàn)。非連續(xù)正交頻分復(fù)用技術(shù)（N

2、C-OFDM）可以合理地聚合利用帶內(nèi)離散分布的頻譜資源，提高頻譜利用效率；同時基于多速率濾波器組的信道化技術(shù)則可以有效地劃分接收端頻段，提取有用信號，并且其采樣率變換模塊還可以一定程度的降低整個系統(tǒng)的負(fù)荷。因此，就未來通信系統(tǒng)而言，深入研究NC-OFDM和多速率濾波器組的相關(guān)技術(shù)顯得亟為有用。就NC-OFDM系統(tǒng)而言，其同步問題是亟待解決的幾個問題之一，特別是NC-OFDM 信號通常會受到帶內(nèi)存在的多源干擾的影響，這給系統(tǒng)的接收端同步帶

3、來了很大的困難。抑制消除動態(tài)隨機(jī)分布的多源干擾影響，改善同步算法的性能，對NC-OFDM系統(tǒng)而言至關(guān)重要。目前，預(yù)濾波作為一種干擾抑制的有效手段受到了很大的關(guān)注，基于多速率濾波器組的信道化濾波器組則不失為一種擁有優(yōu)秀頻譜劃分特性的預(yù)濾波工具。因此，研究滿足完全重建特性的高效濾波器組設(shè)計技術(shù)以及基于高效信道化濾波器組的NC-OFDM抗干擾同步技術(shù)具有重要的理論意義和實用價值。
　　 本文在總結(jié)分析現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上，討論了多速率濾波

4、器組系統(tǒng)和NC-OFDM系統(tǒng)的技術(shù)特點及其所面臨的挑戰(zhàn)，并重點研究了多速率濾波器組的原型濾波器設(shè)計問題以及基于信道化濾波器組的NC-OFDM 抗干擾同步問題，通過理論分析和仿真實驗，給出了一些高效的原型濾波器設(shè)計方法和NC-OFDM 抗干擾同步方法，主要包括：⑴非臨界過采樣復(fù)調(diào)制濾波器組的原型濾波器設(shè)計方法基于非臨界過采樣復(fù)調(diào)制濾波器組原型濾波器多相分量的功率互補(bǔ)特性，在最優(yōu)化提升分解的準(zhǔn)則下，推導(dǎo)了由這些多相分量成對所構(gòu)成的矩陣與提升

5、結(jié)構(gòu)間的內(nèi)在聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于提升實現(xiàn)的原型濾波器設(shè)計方法，它先分別提升實現(xiàn)原型濾波器所有成對的多相分量，再通過適當(dāng)?shù)慕M合以獲得對應(yīng)的原型濾波器。⑵過采樣復(fù)調(diào)制濾波器組的原型濾波器設(shè)計方法基于過采樣復(fù)調(diào)制濾波器組多相矩陣的一些重要性質(zhì)，在最優(yōu)化提升分解的準(zhǔn)則下，采用矩陣劃分與組合的思想，推導(dǎo)了多相矩陣各子矩陣的基本組成模塊與提升實現(xiàn)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于提升實現(xiàn)的過采樣復(fù)調(diào)制濾波器組原型濾波器設(shè)計方法，

6、它通過對各子矩陣基本模塊的分別提升實現(xiàn)來獲得各子矩陣，進(jìn)而得到整個系統(tǒng)的原型濾波器。⑶基于過采樣復(fù)調(diào)制濾波器組信道化預(yù)濾波的NC-OFDM 抗干擾同步方法基于過采樣復(fù)調(diào)制濾波器組的信道化實現(xiàn)，在NC-OFDM系統(tǒng)的抗干擾抑制準(zhǔn)則下，分別給出了無干擾和干擾環(huán)境中的NC-OFDM系統(tǒng)信號模型，在此基礎(chǔ)上，采用預(yù)濾波的思想，提出了一種基于信道化預(yù)濾波的NC-OFDM抗干擾同步方法，它先通過子帶信號提取與合并獲得NC-OFDM的各有效連續(xù)子載波