單載波頻域均衡抗干擾傳輸技術研究.pdf

1、無線通信技術正在向高效率、大容量、高可靠的寬帶通信技術方向發(fā)展。作為性能優(yōu)越的兩種具有較高頻譜利用率的寬帶無線調(diào)制方式，正交頻分復用（OFDM，OrthogonalFrequency Division Multiplexing）和單載波頻域均衡（sc-FDE，Single-Carrier Frequency-Domain Equalization）受到了各國學者的廣泛關注，并已成為未來無線傳輸?shù)闹饕{(diào)制方案。特別是SC-FDE調(diào)制，相對

2、于OFDM具有更好的包絡特性，近年來在寬帶無線通信領域的研究和應用日益成熟。另一方面，對于寬帶無線通信系統(tǒng)，為了保障無線傳輸?shù)目煽啃裕绾翁岣呓邮諜C對抗復雜電磁干擾的能力，是一個重要而有價值的研究課題。
　　 本文以SC-FDE寬帶無線系統(tǒng)的抗干擾傳輸技術為研究重點，從介紹SC-FDE的特點和接收機原理出發(fā)，分析了其可能面臨的諸多抗干擾問題；針對SC-FDE到達檢測抗干擾預處理、符號定時同步、載波同步抗干擾方法、迭代頻域均衡等關

3、鍵技術進行了深入的討論和分析，提出了具體的解決方案，給出了系統(tǒng)的計算機仿真，以及對仿真結果較為全面的分析與比較。本文的章節(jié)內(nèi)容安排如下：
　　 第一章首先介紹了無線通信的發(fā)展概況，在簡單闡述移動通信的標準演進、OFDM與SC-FDE的差異與共存以及抗干擾技術的發(fā)展之后，給出了本文課題提出的原因和本文的主要工作。
　　 第二章對無線信道做了一定的定性分析，并詳細介紹了小尺度衰落信道的等效基帶沖激響應模型和各相關函數(shù)，然后給

4、出了本文仿真系統(tǒng)中采用的無線多徑衰落信道模型。
　　 第三章從SC-FDE接收機的結構原理入手，分別從到達檢測、定時同步、載波同步和頻域均衡四個方面提出并分析了寬帶無線接收機的抗干擾問題，并在末節(jié)給出了本文用于仿真系統(tǒng)的定時同步和頻域均衡算法。
　　 第四章著重探討了基于偽隨機噪聲（PN，Pseudo-random Noise）序列自相關運算的到達檢測系統(tǒng)中的窄帶干擾（NBI，Narrow-Band Interferen

5、ce）抑制問題，從時域處理和變換域處理兩個角度推導了五種NBI抑制算法，并分析比較了PN相關器輸出和測試幀漏檢概率的仿真結果。
　　 第五章重點研究了慢衰落信道下的載波同步問題，推導了兩種最大似然（ML，MaximumLikelihood）頻偏估計器和兩種線性模型頻偏估計器，并在多種信道環(huán)境下將其估計方差與加性白高斯噪聲信道的Cramer-Rao下限做了比較。
　　 第六章則綜合考慮了SC-FDE寬帶無線接收機中各個關鍵

6、模塊，從整體系統(tǒng)誤比特率（BER，Bit Error Rate）的角度分析比較了各種抗干擾算法的性能表現(xiàn)。仿真結果表明對于離散多徑數(shù)目較少、變化較慢的多徑信道，本文提出的幀結構結合迭代頻域均衡算法能夠獲得良好的BER性能。對于NBI而言，線性預測法和非線性最小均方自適應濾波法是兩種可取的干擾抑制算法，并有著各自的優(yōu)缺點。此外，ML估計器能夠在NBI的干擾下提供精確的頻偏估計，但對多普勒頻移十分敏感；線性估計器雖然能抵抗較大的多普勒頻移，