全相位OFDM系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是近年來(lái)備受關(guān)注的寬帶無(wú)線傳輸技術(shù)。為進(jìn)一步提高其效率和性能，本文將全相位FFT(All-Phase FFT APFFT)技術(shù)引入到OFDM系統(tǒng)中，建立了全相位OFDM(All-Phase OFDM，APOFDM)系統(tǒng)。對(duì)于解決APOFDM系統(tǒng)的子載波間干擾(ICI)消除、同步、信道估計(jì)和峰均比(PAPR)降低等問(wèn)題，以及有效的

2、利用APOFDM系統(tǒng)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能改善，是本文解決的主要問(wèn)題。根據(jù)APFFT的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了APOFDM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)；分析了ICI對(duì)APOFDM系統(tǒng)的性能影響；并提出了符合全相位幀結(jié)構(gòu)的同步算法；同時(shí)還進(jìn)行了信道估計(jì)、PAPR降低和多維星座設(shè)計(jì)等方面的研究。
　　 第一，建立了APOFDM基帶處理系統(tǒng)。APFFT能夠較大的降低OFDM系統(tǒng)的ICI，并不會(huì)引入新的相位誤差。在此基礎(chǔ)上，得到了ICI引起APOFDM系統(tǒng)SNR下降

3、的界，分析了ICI對(duì)系統(tǒng)SIR和BER的性能影響。研究結(jié)果表明：在APFFT處理下，OFDM系統(tǒng)的BER性能會(huì)得到很大的提高。
　　 第二，利用APOFDM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了適于本系統(tǒng)的時(shí)域自相關(guān)頻率估計(jì)算法。該算法不受載波相位偏移的影響，能夠非常準(zhǔn)確的得到頻率偏移；同時(shí)也建立了最大自相關(guān)幀同步算法，該算法充分利用全相位數(shù)據(jù)在時(shí)域自我復(fù)制的特點(diǎn)，通過(guò)搜索相關(guān)峰值得到幀起始位置。該算法大大提高了系統(tǒng)對(duì)抗頻率偏移的能力，在時(shí)變

4、信道中能夠穩(wěn)健的實(shí)現(xiàn)同步保持。
　　 第三，根據(jù)系統(tǒng)在高密集熱點(diǎn)地區(qū)對(duì)信道狀態(tài)估計(jì)的要求，提出利用總最小二乘算法進(jìn)行信道估計(jì)。該算法能夠在快速時(shí)變信道中準(zhǔn)確估計(jì)信道的變化，同時(shí)估計(jì)信道噪聲對(duì)接收信號(hào)的影響，并利用最小范數(shù)得到最優(yōu)解。仿真表明，本算法比較適合于多徑衰落時(shí)變信道系統(tǒng)。
　　 第四，把DCT變換引入到OFDM系統(tǒng)，利用DCT具有線性變換和能量集中的特點(diǎn)，大大降低了OFDM系統(tǒng)的PAPR。該技術(shù)與傳統(tǒng)的PAPR降