預(yù)均衡正交頻分多路復(fù)用系統(tǒng)性能研究.pdf

1、當(dāng)前無線通信的發(fā)展正處于最為關(guān)鍵的時期，綜合評估對各種未來通信系統(tǒng)的研究，可以發(fā)現(xiàn)正交頻分多路復(fù)用技術(shù)(OFDM)會成為未來的主流框架技術(shù)漸成共識。本文首先回顧了無線通信系統(tǒng)近年來的發(fā)展，對現(xiàn)在正在成為研究熱點的部分無線通信技術(shù)和通信系統(tǒng)進(jìn)行了簡要介紹，然后對正交頻分多路復(fù)用系統(tǒng)的基本概念、優(yōu)勢以及不足進(jìn)行了較為詳細(xì)的的說明，最后對OFDM的一個分支：采用預(yù)均衡技術(shù)的OFDM系統(tǒng)進(jìn)行了全面闡述。在對現(xiàn)有研究現(xiàn)狀進(jìn)行部分總結(jié)后，給出了預(yù)均

2、衡OFDM系統(tǒng)研究中尚存在的問題，引出了本文的研究內(nèi)容和研究方向。 預(yù)均衡OFDM系統(tǒng)具有常規(guī)OFDM系統(tǒng)沒有的一些典型優(yōu)點，如節(jié)約傳輸資源，降低接收端復(fù)雜度等，在多載波頻域擴(kuò)頻(MC-CDMA)系統(tǒng)中，還可以解決上行鏈路信道估計方面遇到的困難，因此，本文的研究方向即為對采用預(yù)均衡技術(shù)的OFDM系統(tǒng)以及MC-CDMA系統(tǒng)性能進(jìn)行詳細(xì)的研究。 第二章首先描述了采用預(yù)均衡技術(shù)的OFDM系統(tǒng)模型，在此基礎(chǔ)上，給出了兩種不同預(yù)均

3、衡方案(相位預(yù)均衡和幅度相位預(yù)均衡)下的幾種典型系統(tǒng)的誤碼率公式。重點分析了其中的預(yù)均衡功率歸一化因子，預(yù)均衡門限等的變化情況。對幅度相位預(yù)均衡的兩種不同策略進(jìn)行了深入分析，并在綜合考慮這兩種典型的預(yù)均衡策略后，提出了一種新的雙門限的預(yù)均衡策略，并對其性能進(jìn)行了分析。該策略結(jié)合了之前兩種策略的優(yōu)勢，使得系統(tǒng)設(shè)計更為靈活。 第三章重點討論了幾種非理想因素對預(yù)均衡系統(tǒng)的性能影響。預(yù)均衡系統(tǒng)需要采用TDD方式，根據(jù)參考鏈路的信道估計值

4、來計算預(yù)均衡鏈路的預(yù)均衡因子，該因子的準(zhǔn)確性直接取決于參考鏈路的信道估計精度。因此，首先考慮了存在信道估計誤差條件下，也即得不到理想預(yù)均衡因子時，系統(tǒng)的誤碼率性能。影響預(yù)均衡系統(tǒng)的另一個重要因素是抽樣定時，本文第三章對定時誤差對預(yù)均衡系統(tǒng)的性能進(jìn)行了理論分析，并提出了相應(yīng)的解決方案以降低定時誤差對系統(tǒng)性能的影響?？紤]的第三個非理想因素是信道時變性。在快衰落信道中，信道特性的變化使得上下行鏈路的信道參數(shù)并不一致。如果直接采用參考鏈路的信道

5、參數(shù)來計算預(yù)均衡鏈路的預(yù)均衡因子，會產(chǎn)生比較大的誤差，從而導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。本文分別提出了利用維納預(yù)測濾波器和卡爾曼濾波器來精確計算預(yù)均衡因子，并通過計算機(jī)仿真驗證了采用這兩種方案后的預(yù)均衡系統(tǒng)性能，比較了在不同移動速度下的性能改善情況。研究表明，即使在時變信道中，選擇合適的預(yù)測算法，依然可以采用預(yù)均衡技術(shù)，并保證系統(tǒng)的性能不致惡化。 第四章首先回顧了MC-CDMA系統(tǒng)中的幾種預(yù)均衡處理方案，然后重點研究了其中的受控預(yù)均衡方案，

6、包括對誤碼率的理論分析，在不同用戶數(shù)和不同子載波總數(shù)時的性能變化情況，以及如何選擇最優(yōu)的預(yù)均衡門限。 第五章對MIMO系統(tǒng)中采用預(yù)均衡的情況進(jìn)行了研究，得到了系統(tǒng)遍歷信道容量，并和最大容量進(jìn)行了對比。針對采用預(yù)均衡的空頻碼MIMO系統(tǒng)，本文以M.1225信道模型為基礎(chǔ)進(jìn)行了計算機(jī)仿真，對其性能進(jìn)行了深入分析。仿真表明采用預(yù)均衡可以更好的改善長多徑環(huán)境下的空頻碼MIMO系統(tǒng)性能。 在本文的最后，對預(yù)均衡OFDM系統(tǒng)尚需解決