OFDM-OQAM系統(tǒng)中的關鍵技術研究.pdf

1、正交頻分復用/偏移正交幅度調制（orthogonal frequency division multiplexing/offset quadrature amplitude modulation, OFDM/OQAM）屬于廣義頻分復用（generalized frequency division multiplexing, GFDM）的范疇。與傳統(tǒng)OFDM相比，OFDM/OQAM具有抗符號間干擾和子載波間干擾能力強、無需循環(huán)前綴、帶外輻

2、射低等優(yōu)點，并已成為IEEE802.22無線城域網(wǎng)、電力線通信和第三代陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)長期演進技術的候選技術標準，具有很強的發(fā)展?jié)摿?。然而?OFDM/OQAM優(yōu)勢的取得是以放寬正交條件并引入具有優(yōu)良時頻聚焦特性的成形濾波器為代價的，從而導致系統(tǒng)運算復雜度的提高，并使傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)的一些關鍵技術無法直接移植至 OFDM/OQAM系統(tǒng)中。針對上述問題，本文在分析OFDM/OQAM系統(tǒng)特點的基礎上重點研究了系統(tǒng)設計、信道估計、信道均衡

3、和峰-平功率比抑制等關鍵技術，并提出了相應的解決途徑和改進方法。
　　首先，本文研究了OFDM/OQAM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法和性能。通過對發(fā)送信號的直接離散化，推導得到了一種基于濾波器與離散傅里葉變換相結合的系統(tǒng)實現(xiàn)方法。同時，本文對OFDM/OQAM系統(tǒng)中幾種常用的濾波器進行了研究，分析了它們的時頻聚焦特性和抗干擾能力。此外，本文結合典型應用環(huán)境對OFDM/OQAM系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)的性能進行了分析比較，證明了OFDM/OQAM系統(tǒng)具

4、有比較明顯的優(yōu)勢。
　　其次，本文研究了OFDM/OQAM系統(tǒng)的信道估計問題。分析了將傳統(tǒng)多載波系統(tǒng)信道估計方法直接應用于OFDM/OQAM系統(tǒng)時存在的問題。在現(xiàn)有方法的基礎上提出了一種基于迭代抵消的信道估計方法，使其能夠利用更低的導頻消耗獲得更高的信道估計精度。同時，利用塊狀導頻估計出的信道值之間存在較強相關性這一特點，提出了信道估計值加權處理的方法，有效克服了高斯白噪聲的影響，具有很高的處理增益。同時本文還研究了信道與頻率偏移

5、的聯(lián)合估計問題，并提出了一種有效的導頻結構和相應的聯(lián)合估計算法，該算法具有較高的頻偏估計精度和信道估計精度，且對時間偏移具有較強的魯棒性。
　　第三，本文研究了OFDM/OQAM系統(tǒng)的信道均衡問題。針對迫零均衡存在性能平臺的問題，提出了基于迭代抵消的干擾消除方法，并在單輸入單輸出和多輸入多輸出這兩種系統(tǒng)中分別進行了研究。結果表明，通過迭代干擾抵消方法可以有效提高系統(tǒng)性能。另外，本文在證明了殘余干擾服從高斯分布的基礎上，提出將干擾看

6、做背景噪聲的一部分，然后利用最小均方誤差準則進行信道均衡的方法。仿真結果表明，該方法可進一步提高系統(tǒng)性能。
　　最后，本文研究了 OFDM/OQAM系統(tǒng)的峰-平功率比抑制問題，主要研究了選擇映射和限幅方法這兩種常用方法。分析了將OFDM系統(tǒng)中的選擇映射方法直接應用于OFDM/OQAM系統(tǒng)時存在的問題，并根據(jù)濾波器的特點提出了一種有效的選擇映射改進方法，該方法既降低了計算復雜度又提高了峰-平功率比抑制性能。同時，本文研究了限幅噪聲的