一、复数滤波器组的优化及其在通信系统中的应用（论文文献综述）
卞鑫[1]（2020）在《非正交波形调制和非正交多址接入技术研究》文中认为随着移动通信的蓬勃发展,第五代移动通信（the 5th Generation Mobile Communication,5G）将会有更高的传输速率、更密集的连接设备数以及更低的传输时延,应用场景会更加丰富多样。为满足5G对多样化的应用场景的需求,学术界和工业界纷纷研究并采用更加先进的技术手段来进一步提高系统容量和频谱效率,其中,波形调制和多址接入技术均是物理层的关键技术。一方面,OFDM技术虽然在现有的许多通信系统中被广泛采用,然而其本身固有的高带外泄露（Out-of-Band Emission,OOBE）、对时频偏较敏感等不足制约了其进一步提高频谱效率;另一方面,在海量机器类场景（massive Machine-Type-Communications,m MTC）中若仍然采用正交多址接入（Orthogonal Multiple Access,OMA）的方式,由于系统可同时连接的用户数目将会严格受限于分配的正交信道数目,那么海量、零星小数据包业务在有限时频资源上的竞争传输将会带来“信令风暴”问题以及因用户碰撞概率急剧增大而导致大量数据重传带来的时延增大问题,这将使得系统容量和传输效率大为降低。因此,研究基于滤波或加窗的非正交波形调制（Non-Orthogonal Waveform Modulation,NOWM）技术以及非正交多址接入技术（Non-orthogonal Multiple Access,NOMA）具有重要意义。本文针对面向5G的波形调制和多址技术,在基于非正交波形调制的多址接入技术方案及其低复杂度收发机设计方面开展相关研究:为了同时利用NOMA和NOWM的优势,研究了基于非正交波形调制的非正交多址接入问题。具体来说,研究的是基于离散傅里叶变换扩展广义多载波（Discrete Fourier Transform Spread Generalized Multi-Carrier,DFT-S-GMC）调制的图样分割多址（Pattern Division Multiple Access,PDMA）上行传输问题。首先,分别给出了基于DFT-S-GMC的PDMA上行传输方案的时频域实现方案;其次,推导了两种实现方案中的等效信道响应矩阵和等效噪声的表达式;接着,较为全面地分析了所提结合方案DFT-S-GMC-PDMA的误块率（Block Error Rate,BLER）、复杂度、载波频率偏移（Carrier Frequency Offset,CFO）下的多址干扰（Multiple Access Interference,MAI）及峰均比（Peak-to-Average Ratio,PAPR）等系统性能。仿真结果表明,DFT-S-GMC-PDMA可取得与DFT-S-OFDM-PDMA相比拟的性能,而复杂度仅仅增加不到3%。对不同均衡器、不同PDMA图样下的系统性能也进行了评估,几乎没有性能损失。由于对CFO的鲁棒性,与DFT-S-OFDM-PDMA相比,所提出的DFT-S-GMC-PDMA的MAI性能要好约0.5d B,即相比正交调制下的PDMA,DFT-S-GMC-PDMA方案在抗CFO方面表现更优。所提出的DFT-S-GMC-PDMA方案在系统性能和复杂度方面可取得较好的折中,更适合窄带m MTC上行传输场景中。为了解决5G异构网络中灵活多址接入的问题,研究了基于滤波器组多载波（Filter Bank Multi-Carrier,FBMC）调制的可支持多种多址方案的统一多址传输结构。首先,通过利用滤波器组收发机的高效实现结构和可扩展矩阵变换（Scalable Matrix Transform,SMT）模块,本文提出了一种基于FBMC调制的统一多址结构——FBMC-SMT,可实现3G CDMA和4G FDMA传输的灵活复用,从而提高系统性能。作为FBMC-SMT的一个特例,评估了FBMC-CDMA的性能。仿真结果表明,当分配的码道数大于5时,16子带的FBMC-CDMA系统性能要优于传统单载波宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA）系统。其次,分析了FBMC-SMT系统的信干噪比（Signal-to-Interference-Plus-Noise Ratio,SINR）,理论性能曲线与仿真结果匹配良好。因此,所提FBMC-SMT可作为一种统一多址结构,用以灵活聚合多种无线接入技术（Radio Access Technology,RAT）,进而满足5G及以后异构无线网络中多样化的应用需求。为解决基于NOWM的多用户上行传输的接收机复杂度高的问题,研究了用于多用户过采样滤波器组块传输的上行链路低复杂度接收算法。通过利用DFT的特性,得到了调制矩阵的频域子带稀疏性质以及经匹配滤波后的格雷姆矩阵的块循环特性。利用上述特性,提出了一种用于衰落信道上行多用户接入中过采样滤波器组块传输的低复杂度迫零（Zero-Forcing,ZF）接收算法。在所提算法中,将原来的大维度多用户等效信道矩阵的求逆运算分解为多个DFT运算和更小尺寸的矩阵求逆运算,从而大大降低了计算复杂度。仿真结果表明,相比传统的迫零接收机,计算复杂度有显着降低,同时系统的误符号率（Symbol Error Rate,SER）性能几乎与传统的多用户ZF接收机相同。
崔茜[2]（2020）在《测井电缆高速数据传输方法研究》文中研究指明测井电缆通信系统以其高稳定性、耐拉伸和传输速率高等特点,在当今石油测井领域占有重要地位。新一代三维声波测井仪器的研究和发展对电缆遥传系统的传输速率、抗干扰性等提出更高的要求。本论文针对上述问题,通过引入新的编码和调制技术,研究更具有发展前景的传输方案。针对电缆信道建模不准确的问题,建立非一致电缆等效模型,提出基于分段电路的串扰特性计算方法,分析不同工作模式下缆芯的串扰特性。计算结果表明,该等效模型结构简单、建模准确度较高,能较准确的估计缆芯串扰特性。为了提高系统的传输速率,探究稀疏码多址接入技术应用于电缆通信系统的可行性,通过在资源节点引入信道补偿特征函数,建立基于单根缆芯信道的稀疏码多址接入技术的传输模型。采用正交扩维的思想,提出通用的高维码本设计方法。结果表明:（1）由于用户-资源的非正交性,该技术将现有的通信系统传输速率提升1.5倍。（2）该系统具有较好的抗噪声性能。（3）稀疏码多址接入技术的抗频率偏差性能略优于数字频带调制技术。（4）基于正交扩维的码本设计方法,在一定程度上降低了稀疏码多址接入技术的编码峰均功率比。（5）由于码字叠加,该技术的编码峰均功率比远高于相同编码长度的频带调制技术。针对上述第（5）点问题,提出兼顾母码本最小欧式距离和编码峰均功率比的次优码本设计方法。提出基于最小欧式距离的误码率估计模型。结果表明:（1）母码本码字星座半径直接影响码本最小欧式距离和编码峰均功率比,用户码本的旋转相位影响资源节点码字的分布进而对峰均功率比产生影响。（2）相比于现有的格型和圆形码本,提出的次优码本设计方法能有效地降低系统编码峰均功率比。（3）基于资源节点的误码率估计模型能较准确的估计系统的误码性能,其计算准确性与码字分布和判决域半径有直接关系。为了进一步降低上述系统的峰均功率比以及提升抗频率偏差干扰的性能,研究基于稀疏码多址接入技术的优选小波树传输方案。建立利用基函数相关函数的一阶导数R’φ与采样频率偏差的关系模型、建立干扰滤波器系数Dl,m[n]、信道延迟与树结构的关系。理论分析和仿真表明:（1）通过优化小波基函数和小波树结构,能在一定程度上降低采样频率偏差对系统的影响。（2）基于稀疏码多址技术的优选小波包传输方案在抗同步偏差干扰、峰均功率比、传输效率等方面具有较大的优势。（3）优选小波树以变速率形式传输数据,这对于传输条件差、双工通信的电缆遥传系统具有重要意义。
张艺伦[3]（2020）在《基于Filtered-OFDM的子带滤波器以及峰均比抑制的研究》文中认为随着科学技术的发展,第五代（5G）移动通信已经逐步开始进入人们的生活。为满足5G超高速数据传输速率、高可靠性和低连接延迟等需求,需要研究新型的无线空口波形。在过去几年中多种候选波形被各方提出,滤波的正交频分复用（F-OFDM）便是其中的一种。与4G采取的OFDM系统相比,F-OFDM系统在继承传统OFDM系统的一系列优点的前提下,具有高频带利用率、参数自由度高、带外泄露小等优点。而对F-OFDM系统收发两端的子带滤波器组的设计与优化,以及对其高峰均比的抑制,都对其在5G通信系统中的应用产生很大的影响。因此,本论文主要针对F-OFDM系统中子带滤波器组以及峰均比抑制技术等方面进行研究,具体包括以下内容:首先介绍了OFDM系统的基本原理,对比分析了F-OFDM系统和传统OFDM系统之间的区别和联系,给出F-OFDM系统基带信号具体生成流程,总结F-OFDM系统作为新一代候选空口波形中的优缺点。F-OFDM系统的关键在于子带滤波器组的设计,本文根据阻带衰减、过渡带宽等技术指标介绍了FIR滤波器设计的几类常见方法。F-OFDM系统可以根据业务需求灵活地配置子载波间隔、保护间隔长度、子载波数、调制方式等参数,本文首先给出了一个基于双子带的时频资源分配方案。对于子带滤波器的设计,首先对最常见的窗函数法展开详细研究,仿真对比了几类窗函数的优缺点。随后设计优化了基于凯撒窗的子带原型滤波器,通过凯撒窗参数可调的特点设计出有着较高阻带衰减的子带原型滤波器以抑制带外泄露。通过仿真分析其较传统窗函数有更好的滤波性能。其次,为了达到更加逼近理想频率响应函数的目标,本文研究了神经网络及其优化与应用,提出基于变速率BP神经网络的F-OFDM子带滤波器设计方法,利用BP神经网络设计子带滤波器,通过对BP神经网络的优化加快收敛速度,并最大程度降低带外泄漏。仿真结果表明,基于变速率BP神经网络的子带滤波器较传统窗函数法有更好的带外泄漏抑制能力。OFDM系统一大劣势是高峰值平均功率比,而F-OFDM系统由于也是多子载波叠加所以同样存在这类不足。文章首先介绍了系统峰均比的意义,研究对比了OFDM与F-OFDM系统的峰均比性能,仿真发现在拥有相同数目的子载波的前提下,两者的峰均比性能大致相同。随后研究了传统OFDM系统常见的几类峰均比抑制方法,并根据新的F-OFDM多带系统进行优化,具体包括:（1）剪切滤波是一种简单高效的峰均比抑制方法,针对F-OFDM信号,研究了通过复用子带滤波器的迭代剪切滤波算法。（2）部分序列传输技术是一种无失真的峰均比抑制算法,针对其在大分组时遍历搜索求最优的次数过高计算复杂度大的不足,提出了基于布谷鸟算法的部分序列传输技术——CS-PTS算法,通过智能算法降低搜索次数并可以略微提升峰均比抑制性能。（3）针对F-OFDM系统信号的特点提出以子带为分组的部分序列传输SG-PTS算法,在不改变峰均比抑制性能的前提下大大降低计算复杂度,且不需额外分组模块精简系统结构。（4）在新的SG-PTS算法的基础上进一步改进,提出MSG-PTS算法,改进SG-PTS可选旋转相位数较少的不足,增加可选相位数以提高峰均比抑制性能,与传统算法相比计算复杂度得到降低,并且可以达到几乎相同的峰均比抑制水平。（5）提出MSG-PTS与剪切滤波联合算法,兼容概率类算法无失真与畸变类方法简单高效的优势,在略微增加系统误码性能的前提下进一步提升峰均比抑制性能。
梁仕杰[4]（2020）在《基于滤波器组多载波的水声通信信道估计方法研究》文中进行了进一步梳理水声信道相较于陆地无线信道面临着更为严格的限制,主要表现在复杂的时变、频变、空变特性以及多途干扰严重、频谱资源稀缺,信号传输损失大等方面。滤波器组多载波技术（Filter Bank Multicarrier,FBMC）采用由时频聚焦性能良好的原型滤波器构成的滤波器组对上采样后的信号进行脉冲成形滤波。与正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）相比在有效增强抗ICI（Inter Carrier Interference）和ISI（Inter Symbol Interference）能力的同时提高了系统频谱利用率。在此基础上,FBMC技术又采用交错正交振幅调制（Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM）技术,在不额外增加频谱资源开销的条件下进一步抵抗了ICI和ISI。这些优点使得FBMC技术相对OFDM技术更加适用于水声环境。但FBMC技术自身也存在一定的局限性,其子载波基函数仅在实数域上保持正交的特性会引入符号间和子载波间固有的虚部干扰,从而对通信系统的信道估计和均衡造成一定的难度。针对此问题,本文主要提出了两种基于FBMC的信道估计方法。首先针对传统自适应算法在估计稀疏信道时复杂度高且精度低的问题,提出了基于改进递归最小二乘（Recursive Least Squares,RLS）算法的FBMC信道估计方法。在FBMC发送信号的帧结构中插入训练序列,对经过水声信道前后的数据进行处理,通过自适应滤波方法逐步估计出信道冲激响应。所提改进RLS算法利用水声信道稀疏性的特点在RLS算法的代价函数中加入惩罚项来约束信道系数,一方面对代价函数进行滑窗处理,另一方面利用二分坐标下降法来搜索最优解。通过仿真分析,所提算法的信道估计精度达到10-3数量级,复杂度也低于传统算法。仿真结果验证了所提算法相较传统算法在水声信道估计精度和复杂度方面的优越性。由于基于训练序列的稀疏自适应信道估计方法带来了额外的频谱资源开销,本文根据压缩感知技术在稀疏信号的重构过程中表现出的优越性能,提出了基于压缩感知的FBMC离散导频信道估计方法。导频结构设计方面,基于干扰利用和等效导频能量最大化的思想,提出了E-IAM-C离散导频结构来处理FBMC系统信道估计时存在的固有虚部干扰问题。信道重建算法方面,利用性能优良的压缩感知g OMP算法对水声信道进行重构。由仿真分析可知,所提E-IAM-C离散导频结构的估计性能优于其它离散导频结构,所提方法仅利用63个导频就达到了比传统块状导频结构更好的性能,节省了近63%的频谱开销。仿真结果表明所提方法在确保水声信道估计精度的同时,有效节省了FBMC系统频谱资源。
岳朝富[5]（2020）在《基于多相滤波的信道化接收机设计与实现》文中进行了进一步梳理现代通信所处的环境越来越复杂,尤其是军用通信,需要处理的信号往往是未知的,所以其特殊的通信环境对通信设备提出了更高的要求:在抗干扰通信中设备要能全时刻全频段监测信道,并且确定某一频段是否存在干扰。本文就是针对该问题设计了基于多相滤波结构的频谱感知系统并基于FPGA硬件平台对其进行实现。本文通过对常规通信系统中频谱感知和数字信道划分问题进行研究,实现了基于多相滤波结构的频谱感知技术,从而快速精确实现频谱感知的同时降低硬件消耗。主要完成的工作如下:1.分析了多相滤波结构中滤波器的结构,并分析了其幅频响应及相频响应特性,然后利用MATLAB进行FIR数字信号滤波器的设计并仿真,从而将一个高阶滤波器用多个低阶滤波器代替,降低资源消耗,易于工程实现。2.针对常规多信道通信系统中的由于信道间能量消耗而带来的“漏警”问题,研究了50%重复信道的分配方法。由于没有所要接收信号的准确频率,在数字接收机工作频谱范围内都可能出现某一未知信号,于是将相邻子信道间过渡带的频带重叠从而对于盲信号实现接收机工作频段的全频带监测工作,且此时由于相邻子信道间过渡带的频带宽度的增大因此可以在设计上适当降低每个子信道滤波器的阶数。3.针对2.4G～3.8G的宽带频谱感知问题,本文首先提出了分段采样、同时感知的技术方案,在此基础上设计了基于多相滤波的频谱感知结构,并基于现有硬件平台,利用FPGA实现了本文提出的感知方案。解决了由于采样频段过宽而带来的频谱混叠问题,实现了针对宽带信号的全频段实时感知,并将感知信道同实际信道一一对应。
王召[6]（2020）在《基于FBMC技术的超高速通信系统研究》文中进行了进一步梳理传统的通信传输主要基于正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术,但其需要加入保护带宽来保证各子载波间的正交,极大的降低了频谱效率,无法支持高速率的通信传输工作,而滤波器组多载波系统（Filter Bank Multicarrier,FBMC）具有旁瓣功率低、频谱利用高、抗衰落能力强等优点,能够很好的适用于超高速无线通信场景中,有望成为6G通信的备选技术,但同时基于FBMC技术的超高速通信需进一步提高FBMC系统的性能,增大无线通信传输的可靠性。同步技术是数据经过无线传输到达接收端进行处理的首要步骤。特别是多载波系统,更容易受到同步偏差的影响,所以提高系统同步性能是保障数据可靠传输的关键。同时FBMC/OQAM系统中的原型滤波器仅在实数域正交,导频符号受到周围符号的虚部干扰影响,该固有干扰的存在严重影响了信道估计的准确度,所以传统的信道估计方式不再受用,需要一种适合FBMC/OQAM系统的估计方案来提升信道估计精度。本文基于传统的同步技术进行研究,采用自相关性能强的ZC序列作为训练序列进行同步处理,并以ZC序列为基础进行新的训练序列结构设计。采用三段不同形式的ZC序列进行重组,并且第二段ZC序列为第一段序列的共轭,第三段序列采用反转共轭进行构造,最后在发射端产生的时域数据前加入改进训练序列,利用本地序列与接收信号做滑动相关运算的定时度量值进行峰值检测,找到数据帧的准确位置;然后利用改进序列求出数据经过无线传输时产生的频率偏差,根据其估算的角度值进行相应的补偿处理,定时同步与频偏估计补偿两者联合共同完成接收端的同步处理操作;最后通过仿真实验量化分析验证其性能。同时本文也对系统的信道估计方式进行优化,在FBMC/OQAM系统中一般采用基于导频的方式进行信道估计,不同的导频排布对应不同的算法进行规避或者消除固有干扰的影响。本文提出一种基于块状导频的信道估计方法,在不浪费频谱资源的前提下通过对导频结构的设计减小相邻固有干扰的影响,在保留原有算法估计的固有干扰基础上,同时考虑到其他周围符号对导频符号时频格点处的干扰影响,增大传输系统中的伪导频能量,在不降低系统传输效率的同时提高信道估计精度,最后通过算法的误比特率和均方误差曲线图验证其性能。
吕思颍[7]（2020）在《5G新型波形FBMC/OQAM系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波（Filter Bank Multi-Carrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation,FBMC/OQAM）系统由于具有更低的旁瓣能量,更稳健的异步传输以及更高的频谱利用率等优势成为能替代正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）的第五代（Fifth Generation,5G）无线通信关键技术之一。本文将重点研究FBMC/OQAM系统中的两大核心技术:原型滤波器的设计和峰均功率比的降低。FBMC/OQAM的系统优势取决于设计一款时频聚焦性高的原型滤波器,而时频聚焦性高意味着频谱旁瓣能量低。但是5G通信场景复杂多样,而目前该系统原型滤波器的设计方式都不能依据通信场景的需求变换进行旁瓣能量的定向抑制。针对FBMC/OQAM中的可定向抑制旁瓣能量的原型滤波器设计问题,首先,本文从FBMC/OQAM系统模型入手推导出当信号处于非完美重构条件下的信道和码间干扰公式;其次,我们通过引入约束因子构造了一个关于滤波器系数的双目标优化模型来实现旁瓣能量定向抑制需求:主优化模型将信道和码间的综合干扰进行约束、设计的滤波器系数应当对称分布且具备奈奎斯特性,使得带有约束因子的系统阻带能量最低;考虑到主优化模型目标函数中约束因子的不确定性,子优化问题通过约束近通带频段的旁瓣能量和总阻带能量来最小化远通带频段的旁瓣能量。然后,为了求解上述双目标优化问题,本文提出嵌套序列二次规划的遗传算法（Nested Sequential Quadratic Programming-Genetic Algorithm,NSGA）进行求解。该算法采用遗传算法（Genetic Algorithm,GA）获取最优的约束因子后再采用序列二次规划算法（Sequential Quadratic Programming,SQP）获取最优的原型滤波器系数。最后,仿真论证了所设计的原型滤波器相较于现存性能较好的原型滤波器具有更低的阻带能量,且能实现定向旁瓣能量的抑制需求。同时,本文所提出的求解算法也被验证了收敛特性。FBMC/OQAM系统具有和OFDM系统类似的固有劣势高峰均功率比（Peak-to-Average Power Ratio,PAPR）,而PAPR过大会影响FBMC/OQAM信号的失真和数据传输速率。以部分传输序列（Partial Transmission Sequence,PTS）技术为基础的方法在PAPR降低上表现良好,但随着子块划分数目的增加计算复杂度也会变大。针对如何利用PTS技术既能降低FBMC/OQAM信号的PAPR又能减少计算复杂度的问题,本文考虑FBMC/OQAM与OFDM间的信号结构差异后,提出了基于GA的双层部分传输序列（Genetic Algorithm based Bilayer Partial Transmission Sequence,GA-BPTS）方案。GA-BPTS继续划分每个子块,将传统部分传输序列（Partial Transmission Sequence,PTS）的单层结构转换为双层相位因子搜索结构,并引入惩罚算子。然后,使用GA获得次优相位因子。特别地,借助上一章设计的具有更好带外衰减性能的新原型滤波器,GA-BPTS能够更加有效地降低FBMC/OQAM信号的PAPR。仿真论证了与传统的PTS方案相比,该方案不仅为FBMC/OQAM提供了更加出色的PAPR性能,而且降低了计算复杂度。本文共有图28幅,表8个,参考文献90篇。
武晨辉[8]（2020）在《OQAM/FBMC系统中信道估计与均衡技术研究》文中提出虽然正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术在现代通信系统中占据主要地位,但是随着物联网和智慧城市等产业的快速发展,OFDM技术在频谱利用率、用户体验速率和流量密度等方面都面临巨大的挑战。滤波器组多载波技术（Filter Bank Multicarrier,FBMC）利用时频特性良好的原型滤波器获得了更高的频谱利用率和更小的带外泄露,且频谱灵活性更高。然而FBMC系统为了保证传输效率使用的偏移正交幅度调制（Offset Orthogonal Amplitude Modulation,OQAM）技术,放宽了子载波正交的条件,导致系统会产生固有干扰,从而使得系统的信道估计和均衡面临巨大的挑战。论文主要研究OQAM/FBMC系统中信道估计与均衡技术。首先,论文对OFDM系统的基本原理进行了概述,分析了其滤波器组的基本特性;详细描述了FBMC系统的基本原理和OQAM调制解调技术;介绍了无线信道传输特性以及无线信道对OQAM/FBMC系统的影响。然后,针对OQAM/FBMC系统的信道估计技术,论文主要从系统信道估计的数学模型、导频结构和现有的信道估计算法对固有干扰的处理方式等方面进行深入研究。论文首先对基于块状导频的成对导频法（Pairs of Pilots,POP）和干扰近似法（Interference Approximation Method,IAM）进行了详细的理论分析。紧接着理论推导并分析了平滑滤波处理后的信噪比增益公式,针对该算法的缺陷提出了一种基于迭代预处理的信道估计算法。该算法依据子载波之间的相关性对连续子载波进行迭代平滑滤波,随后将该算法与平滑滤波算法进行对比,定量分析了该算法的信噪比处理增益和复杂度,并基于POP法进行了性能仿真验证。其次对基于散状导频的辅助导频（Auxiliary Pilot,AP）法和修正干扰近似法（Modified Interference Approximation Method,MIMA）进行了详细的理论分析和仿真验证,紧接着针对信道快衰落场景,对一种现有的迭代干扰消除算法进行了优化,优化后的算法在进行迭代干扰计算之前通过次导频信息校准伪导频估计值,并利用校准后的估计值得到更为准确的次导频信道估计初始值,进而提高最终信道估计的准确度。仿真结果表明,该算法在快衰落信道下具有更好的信道估计性能。最后,论文对OQAM/FBMC系统的信道均衡技术进行了深入研究,主要涉及系统的解调数学模型、现有的线性均衡算法和迭代干扰消除均衡算法（Iterative Interference Cancellation Equalization,IIC）,并对这些算法进行了理论分析和性能仿真验证,紧接着论文对IIC算法进行了改进,提出了一种MMSE-IR-IIC均衡算法。相比于IIC算法,该算法在进行发送符号预估计时考虑了对干扰和噪声的抑制,从而获得了更好的信道均衡效果。仿真结果表明,该算法相对于传统的IIC算法在均衡性能上有较大的提升。
李黎明[9]（2020）在《基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波传输关键技术研究》文中认为滤波器组多载波（Filter Bank Multi-Carrier,FBMC）是面向未来移动通信的一种波形调制技术,其在正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）调制的基础上在每个子载波上引入原型滤波器进行符号脉冲塑形,大幅降低信号的带外辐射以减少对相邻频段的干扰,从而提高无线频谱利用的灵活度。因此,FBMC在异步多用户通信（如大规模物联网）及碎片化频谱利用（如认知无线电）等场景下具有潜在的应用优势。为提高频谱利用率,FBMC通常采用偏移正交幅度调制（Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM）以保持最高的时频平面数据符号密度以及良好的信号时频聚焦特性,而将系统的正交性放宽为仅在实数域上正交。由于FBMC-OQAM系统的特点,其也存在许多需要解决和研究的问题,本文围绕FBMC-OQAM系统中的误比特率性能分析、同步及信道估计方法、以及低峰均比系统改进方案等部分关键技术开展研究。对于一种波形调制技术,在多径信道场景下的基础误比特率一直是评价其性能的重要指标。为完成误比特率的快速准确分析,本文首先针对FBMC-OQAM的误比特率解析计算方法进行研究。基于OFDM和FBMC-OQAM的统一基带系统模型,将接收信号的概率分布问题转换为求解高斯二次型变量的条件概率,提出一种适用于莱斯和瑞利选择性衰落信道的接收数据符号概率分布计算方法。通过分析Gray映射编码中符号判决与误比特率之间的关系,总结推导出高阶星座调制信号的误比特率表达式。利用计算机数值仿真验证了解析计算方法的准确性。在通信系统中,一些关键信号处理技术如同步及信道估计等是影响系统性能的重要因素。在FBMC-OQAM系统中,尤其是连续数据传输模式下,原型滤波器的拖尾引起符号间的交叠,因此同步序列的设计需要考虑多个FBMC符号的影响,增加了设计的复杂度并可能降低频谱效率。并且由于OQAM调制的实正交特性,在接收信号中存在固有的虚部干扰,这对频域信道系数的估计带来了困难。针对连续数据传输模式下的FBMC-OQAM同步问题,本文利用OQAM调制信号的共轭对称特性,提出了一种高频谱效率的同步方法。首先设计了一种序列样式,利用前后FBMC符号的特定数据数值关系消除符号脉冲塑形和符号交叠对OQAM信号共轭对称性的破坏,生成共轭对称的时域发送序列。在此基础上,设计了满足该共轭对称特性的类Zadoff-Chu序列作为同步训练序列完成时频同步。利用同步序列的称性,提出了一种自相关和互相关联合检测的定时同步算法,适用于存在较大载波频偏的场景并实现了较高的检测信噪比。对于信道估计问题,目前方案中一般将信道估计训练序列与同步序列分别单独进行设计,导致频谱资源开销的增加。为提高频谱利用率,本文提出了一种FBMCOQAM联合符号定时及信道估计方法。设计了一种高频谱效率的训练序列样式,利用一个导频符号和两个辅助数据符号,生成时域共轭对称的序列,并且可以使得在导频点处来自周围数据符号的固有虚部干扰相互抵消。因此,频域信道系数可以直接通过导频进行估计,同时符号定时可以通过基于共轭对称特性的自相关定时检测算法完成,并且具有良好的性能。此外,针对突发数据传输模式,设计了一种起始信号拖尾截断方案,在提高频谱利用率及减小传输时延的同时保持了良好的信号正交性和较低的带外辐射水平。作为一种多载波技术,FBMC-OQAM同样面临较为严重的信号峰均比过高的问题。由于OQAM需要将复数数据的实虚部进行分离的预处理操作,直接地将离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform,DFT）扩展编码与OQAM调制相结合无法完全实现单载波信号的峰均比特性,针对该问题,本文提出一种基于数据共轭对称映射的DFT扩展编码方案,避免了OQAM预处理操作,可以进一步降低信号的峰均比。在此基础上,通过计算机仿真分析了FBMC-OQAM系统中原型滤波器对发射信号峰均比的影响,仿真结果表明原型滤波器的选取需要折中考虑信号峰均比和带外辐射水平。此外,相比传统FBMC-OQAM,映射DFT扩展编码的系统方案在多径信道下具有一定的频率分集的效果,可以有效降低低阶星座调制情况下的系统误比特率。
张天虹[10]（2019）在《统一体制建模及其通信复用算法研究》文中研究表明空间信息测控通信系统中,统一信号、信道、信息体制是重要发展趋势。当前一体化研究在体制、体系架构层面正在阶段性发展完善中,算法研究也正在逐步深入。然而,随着测控通信需求的进一步增加和发展,统一体制研究仍然在体制、体系和算法层面有巨大的探索空间:统一体制信息/信号/信道发展有待进一步完善;在具体的系统建模过程中,现今主要依靠分立系统实现各类功能需求,这就导致了在后续的发展中系统综合建模不兼容的问题;而在高速测控通信信号处理、信道实时建模、信息复用等算法支撑层面,还需要进一步的研究。因此,针对上述问题,需要从以下三个方面进行进一步的探索和研究:研究融合遥测、遥控、通信信号功能的统一体制,为功能融合到体制融合的转变提供改进措施;为了统一遥测、遥控、通信信道描述,提出新的实时信道建模算法来预测测控通信信道参数;为构建能承载遥测、遥控、通信信息内容的统一体系架构,在传统多址模式基础上提出新的资源复用解决方案。基于以上分析,本文从信号、信道、信息三个层面分别探究了统一体制建模及其通信复用算法。在信号层面,本文提出基于统一硬件格式的测控通信架构模型、基于双路多相滤波器组的高速信号处理算法。针对多种信号格式,后端接入统一的信号处理单元,用统一的硬件系统处理遥测、遥控、通信信号。在信道层面,本文提出基于统一信道描述的神经网络信道模型。针对时间变化、场景变化的信道环境,都能用统一体制的信道建模方式描述信道参数信息。研究统一的信道衰落、丢包率预测模型,并实时更新预测结果,便于后续频段及信道的优化选择。在信息层面,本文提出基于统一信息融合的多维复用算法、基于多维复用-正交频分复用联合算法。针对多组信息同时传输的需求,研究扩展复用方法,在一个信号内承载遥测、遥控、通信信息,实现有限频谱资源条件下的多维信息传输的性能。论文的主要工作和创新点如下:提出了基于非平衡四相相移键控的统一体制测控通信架构。针对有限时空资源与多任务矛盾下的测控通信统一信号描述的问题,采用相似的模块化架构设计了统一体制测控通信上下行链路。在此基础上,设计了的基于非平衡四相相移键控（UQPSK,Unbalanced Quadrature phase-shift keying）的测控通信信号算法模型,利用测控通信信号幅度、相位等自身信号特征统一描述了不同的功能数据。仿真表明,基于UQPSK的测控通信架构模型满足了多种功能信号融合、传输、数据获取的需求,为实现通信、导航、测控和信息支持等综合任务处理提供了先决条件。提出了基于双路多相滤波器组的高速信号处理算法。针对多相滤波器组高次抽取邻信道不完全重叠存在的盲区问题,利用双路重叠结构的交叠覆盖实现无盲区处理,从而利用多个阶数较低的滤波器组实现无盲区的较高阶数滤波,为高速信号处理提供先决条件。仿真和实验验证表明,基于双路多相滤波器组的高速信号处理算法不会产生信号落入盲区而造成的畸变或者丢失情形,可以在不改变精度的前提下有效支撑高速实时频谱分析。提出了基于神经网络的路径损耗统一信道预测模型。针对场景变化、时间变化条件下路径损耗不确定的问题,均采用统一体制信道描述方法建立预测信道路径损耗状态的模型。通过神经网络模型的自学习能力捕获实际信道的隐藏特征,在时变的环境中不断更新数据集、训练神经网络、更新神经元权值,从而实时反映当前的信道环境状态。实验验证表明,相较于现有的几种经验模型,基于神经网络的实时路径损耗预测模型更能够实现路径损耗的广域趋势预测和局域细节预测。提出了基于神经网络的丢包率统一信道预测模型。针对时变信道环境下丢包率不确定的问题,均采用统一体制信道描述方法建立能够预测信道丢包率的模型。利用当前时隙段的丢包分布实时预测未来时隙段的丢包率。并选取特定长度的时间滑动窗,保障其实时预测能力。通过神经网络模型的自学习能力捕获实际信道参数的隐藏特征,在时变的环境中不断更新数据集、训练神经网络、更新神经元权值,从而实时反映当前的信道环境状态。实验验证表明,相较于现有的统计模型,基于神经网络的丢包率预测模型这种统一的信道模型,可以更为有效地实时预测未来时间段内的丢包率。更进一步,基于神经网络的丢包率模型的预测结果可以为后续不可靠条件下的无线通信信道处理提供先验信息。提出了基于多维统一信息融合算法的维度复用算法和复用体系架构。针对信道容量逼近问题,通过欧拉空间拓展,完成统一体制测控通信中遥测、遥控、通信信息多维融合和解融合。根据逻辑递归的特性,基于提出的多维统一信息融合算法（MDUS,Multi-Dimension Unified Signal fusion algorithm）的维度复用算法通过将信号的一维虚域扩展到二维、三维或更高维虚空间。即将多个一维信息融合到一个多维信号中。仿真表明,基于MDUS的融合算法实现了统一体制测控通信中无干扰的、相互独立正交的多信息传输的目的;提出的基于多维复用-正交频分复用联合算法结构动态地转换子频带的数量和维度,为有限频谱资源下多类信息传输提供更灵活的解决方案。
二、复数滤波器组的优化及其在通信系统中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复数滤波器组的优化及其在通信系统中的应用（论文提纲范文）
（1）非正交波形调制和非正交多址接入技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号列表 |
| 算子对照表 |
| 专用术语注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 面向5G网络及以后的挑战 |
| 1.1.2 新波形调制和多址传输技术的必要性分析 |
| 1.2 波形调制和多址技术的研究现状 |
| 1.2.1 波形调制技术 |
| 1.2.2 非正交多址接入技术 |
| 1.3 波形调制和多址技术的标准化历程 |
| 1.3.1 波形调制技术 |
| 1.3.2 非正交多址接入技术 |
| 1.4 论文的主要内容和结构安排 |
| 1.4.1 主要研究内容及创新点 |
| 1.4.2 论文的结构安排 |
| 第2章 波形调制和多址接入理论基础 |
| 2.1 波形调制 |
| 2.1.1 多载波传输系统 |
| 2.1.2 符号、滤波器和和栅格 |
| 2.1.3 正交与非正交的分类 |
| 2.2 非正交多址技术 |
| 2.2.1 容量界分析 |
| 2.2.2 MMSE-SIC算法 |
| 2.2.3 MPA接收机算法 |
| 第3章 基于DFT-S-GMC调制的PDMA上行传输方案研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于DFT-S-OFDM的 PDMA上行链路模型 |
| 3.3 基于DFT-S-GMC时域实现的PDMA上行链路模型 |
| 3.3.1 发射机时域实现 |
| 3.3.2 接收机时域实现 |
| 3.3.3 等效信道响应矩阵和等效噪声分析 |
| 3.4 基于DFT-S-GMC频域实现的PDMA上行链路模型 |
| 3.4.1 发射机频域实现 |
| 3.4.2 接收机频域实现 |
| 3.4.3 等效信道和等效噪声分析 |
| 3.5 仿真结果及分析 |
| 3.5.1 仿真参数 |
| 3.5.2 结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 3.7 附录 |
| 3.7.1 时域等效信道和等效噪声方差的推导 |
| 3.7.2 频域等效信道和等效噪声方差的推导 |
| 第4章 异构无线网络中基于FBMC调制的统一多址研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 滤波器组多载波系统的高效实现 |
| 4.2.1 FBMC系统的一般模型 |
| 4.2.2 FBMC系统的高效实现 |
| 4.3 FBMC-SMT:可扩展矩阵变换的滤波器组多载波 |
| 4.3.1 FBMC-SMT结构 |
| 4.3.2 FBMC-SMT结构与3G和4G多址方案的关系 |
| 4.4 FBMC-SMT的 SINR分析 |
| 4.5 仿真结果及分析 |
| 4.5.1 仿真参数 |
| 4.5.2 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 多用户CB-OSFB上行传输中低复杂度ZF接收机研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CB-OSFB调制系统模型 |
| 5.2.1 CS-OSFB上行传输模型 |
| 5.2.2 传统的ZF接收机 |
| 5.3 低复杂度的ZF接收机设计 |
| 5.3.1 调制矩阵的频域结构 |
| 5.3.2 接收机设计流程 |
| 5.3.3 复杂度分析 |
| 5.4 仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 5.6 附录:性能损失的证明 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读博士学位期间撰写的提案 |
| 附录4 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（2）测井电缆高速数据传输方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 电缆传输系统的研究现状 |
| 1.3 研究内容与研究思路 |
| 1.4章节安排 |
| 第2章 电缆通信系统特点及调制技术介绍 |
| 2.1 电缆通信系统概述 |
| 2.1.1 电缆通信系统现有传输方案介绍 |
| 2.1.2 基于OFDM的电缆通信系统存在问题 |
| 2.2 电缆信道特性分析及补偿电路设计 |
| 2.2.1 电缆信道概述 |
| 2.2.2 信道补偿电路设计及存在问题 |
| 2.3 稀疏码多址接入技术概述 |
| 2.3.1 稀疏码多址接入技术基本原理 |
| 2.3.2 SCMA编码原理 |
| 2.3.3 接收端译码原理 |
| 2.3.4 用于电缆通信系统存在问题 |
| 2.4 小波包调制系统概述 |
| 2.4.1 小波理论 |
| 2.4.2 小波包调制的基本原理 |
| 2.4.3 小波包调制系统特点及存在问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 电缆信道非一致建模及缆芯串扰分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 研究现状 |
| 3.1.2 本章研究问题和思路 |
| 3.2 等效模型建立及串扰估计 |
| 3.2.1 工作模式和等效模型分析 |
| 3.2.2 非一致等效模型算法 |
| 3.2.3 串扰性能估计 |
| 3.3 仿真结果分析 |
| 3.3.1 非一致等效模型建立 |
| 3.3.2 缆芯串扰仿真计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电缆通信系统SCMA接入技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 SCMA编码技术研究现状 |
| 4.1.2 经典码本设计流程分析 |
| 4.1.3 本章研究问题和思路 |
| 4.2 电缆通信系统SCMA模型分析 |
| 4.2.1 单用户接入模型分析 |
| 4.2.2 基于电缆信道建模分析 |
| 4.3 δ(6,M,N,4)高维码本设计与分析 |
| 4.3.1 码本设计及理论分析 |
| 4.3.2 基于缆芯信道的SCMA码本设计 |
| 4.4 基于SCMA电缆通信系统仿真分析 |
| 4.4.1 上行通信模型及参数设置 |
| 4.4.2 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电缆通信系统SCMA编码峰均功率比问题研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 峰均功率比基本定义 |
| 5.1.2 SCMA技术编码峰均功率比研究现状 |
| 5.1.3 本章研究问题及思路 |
| 5.2 问题分析及模型建立 |
| 5.2.1 问题分析 |
| 5.2.2 模型建立及误码率分析 |
| 5.3 低编码峰均功率比码本设计 |
| 5.3.1 优化算法原理及流程 |
| 5.3.2 算法理论分析 |
| 5.4 码本设计结果及系统仿真 |
| 5.4.1 码本参数确定 |
| 5.4.2 仿真场景与参数设置 |
| 5.4.3 仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 电缆通信系统SCMA-优选小波包传输方案研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.1.1 研究现状及存在问题 |
| 6.1.2 本章研究问题及思路 |
| 6.2 系统模型及问题建模 |
| 6.2.1 系统模型 |
| 6.2.2 问题建模及分析 |
| 6.3 低频率偏差干扰的小波基优化算法 |
| 6.3.1 算法分析 |
| 6.3.2 算法流程 |
| 6.3.3 算法中间参数分析 |
| 6.4 性能仿真与分析 |
| 6.4.1 仿真场景和参数设置 |
| 6.4.2 小波基优化结果 |
| 6.4.3 仿真分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于Filtered-OFDM的子带滤波器以及峰均比抑制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 FBMC技术 |
| 1.3.2 GFDM技术 |
| 1.3.3 UFMC技术 |
| 1.3.4 F-OFDM技术 |
| 1.4 论文的研究意义 |
| 1.5 论文主要章节安排 |
| 第二章 OFDM和F-OFDM系统研究 |
| 2.1 OFDM技术基本原理 |
| 2.1.1 OFDM的优缺点 |
| 2.2 F-OFDM系统基本原理 |
| 2.2.1 F-OFDM的优缺点 |
| 2.3 数字滤波器的研究 |
| 2.3.1 窗函数法 |
| 2.3.2 频率采样法 |
| 2.3.3 等波纹最优化法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 F-OFDM子带滤波器设计 |
| 3.1 F-OFDM子载波划分 |
| 3.2 多子带滤波器系数设计 |
| 3.3 基于窗函数的F-OFDM子带滤波器设计 |
| 3.4 改进窗函数的F-OFDM子带滤波器设计 |
| 3.4.1 基于凯撒窗的滤波器设计 |
| 3.4.2 基于凯撒窗设计的F-OFDM子带滤波器的仿真 |
| 3.5 基于神经网络的F-OFDM子带滤波器设计 |
| 3.5.1 BP神经网络结构及算法 |
| 3.5.2 基于变速率的BP神经网络设计滤波器的算法及仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 F-OFDM峰均比抑制的研究 |
| 4.1 F-OFDM系统中髙峰均比的问题 |
| 4.1.1 F-OFDM系统中峰均比定义 |
| 4.1.2 F-OFDM系统峰均比的CCDF |
| 4.1.3 F-OFDM系统的峰均比仿真 |
| 4.1.4 OFDM系统的峰均比抑制方法 |
| 4.2 F-OFDM系统迭代剪切滤波算法的仿真分析 |
| 4.3 F-OFDM系统CS-PTS算法的仿真分析 |
| 4.4 F-OFDM系统子带分组PTS算法的仿真分析 |
| 4.4.1 SG-PTS算法 |
| 4.4.2 改进的MSG-PTS算法 |
| 4.5 F-OFDM系统MSG-PTS与剪切滤波联合算法的仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）基于滤波器组多载波的水声通信信道估计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义及选题背景 |
| 1.2 国内外相关技术研究现状 |
| 1.2.1 FBMC系统研究现状 |
| 1.2.2 原型脉冲技术研究现状 |
| 1.2.3 FBMC信道估计技术研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究工作和内容安排 |
| 第2章 FBMC系统原理与性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多载波通信系统 |
| 2.3 OFDM基本原理 |
| 2.3.1 OFDM系统模型 |
| 2.3.2 OFDM的实现 |
| 2.3.3 OFDM水声通信系统的传输模型 |
| 2.4 FBMC基本原理及原型滤波器设计 |
| 2.4.1 FBMC系统传输模型 |
| 2.4.2 FBMC系统实现方法 |
| 2.4.3 OQAM调制原理 |
| 2.4.4 FBMC原型滤波器介绍 |
| 2.4.5 常用原型滤波器性能分析 |
| 2.4.6 基于水声扩展特性的原型脉冲设计 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 水声信道特性及FBMC信道估计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水声信道物理特性 |
| 3.2.1 传播损失 |
| 3.2.2 多径效应 |
| 3.2.3 多普勒频移 |
| 3.2.4 海洋环境噪声 |
| 3.3 水声信道模型分析 |
| 3.3.1 水声信道基本模型 |
| 3.3.2 修正的水声信道模型 |
| 3.4 基于FBMC的信道估计方法 |
| 3.4.1 FBMC信道估计原理 |
| 3.4.2 基于块状导频的FBMC信道估计方法 |
| 3.4.3 基于块状导频的FBMC信道估计方法仿真分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 基于稀疏自适应的FBMC信道估计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于范数约束的FBMC信道估计原理 |
| 4.2.1 信道估计问题的实质 |
| 4.2.2 RLS自适应滤波算法的原理 |
| 4.2.3 基于范数约束的DCD滑动窗RLS算法原理 |
| 4.3 所提信道估计算法步骤 |
| 4.4 仿真与分析 |
| 4.4.1 惩罚函数对估计信道结果影响 |
| 4.4.2 不同种类惩罚函数的估计性能对比 |
| 4.4.3 不同信道估计算法的估计性能及通信性能对比 |
| 4.4.4 不同信道估计算法的复杂度对比 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 基于压缩感知的FBMC离散导频水声信道估计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 压缩感知理论介绍 |
| 5.2.1 信号的稀疏表示 |
| 5.2.2 感知矩阵 |
| 5.2.3 稀疏信号重建算法 |
| 5.3 经典压缩感知重建算法介绍 |
| 5.4 基于压缩感知的离散导频FBMC信道估计方法 |
| 5.5 仿真分析 |
| 5.5.1 不同导频结构的信道估计性能对比 |
| 5.5.2 不同导频结构的系统误码率对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）基于多相滤波的信道化接收机设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 宽带数字信道化技术国内外发展状况 |
| 1.3 本文的研究工作与内容安排 |
| 第二章 宽带数字信道化基础知识 |
| 2.1 信号采样基本理论 |
| 2.1.1 奈奎斯特采样定理 |
| 2.1.2 带通信号采样定理 |
| 2.2 多速率信号处理 |
| 2.2.1 整数倍抽取 |
| 2.2.2 整数倍内插 |
| 2.2.3 多相滤波器 |
| 2.3 频谱感知理论 |
| 2.3.1 能量检测法 |
| 2.3.2 匹配滤波器法 |
| 2.3.3 循环平稳特征检测法 |
| 2.4 数字滤波器的设计 |
| 2.4.1 数字滤波器设计基础 |
| 2.4.2 窗函数法 |
| 2.4.3 最佳逼近法FIR滤波器设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于多相滤波结构数字信道化 |
| 3.1 数字滤波器组与信道化 |
| 3.2 信道划分与排列形式 |
| 3.3 基于多相滤波的数字信道化 |
| 3.4 多相滤波结构信道化模型中DFT的实现 |
| 3.5 多相滤波器设计与仿真 |
| 3.5.1 数字滤波器设计 |
| 3.5.2 多相滤波结构信道化仿真 |
| 3.5.3 32点蝶型运算的仿真实现 |
| 3.6 频谱感知方案研究与设计 |
| 3.6.1 u波段 |
| 3.6.2 c段波形 |
| 3.6.3 动态监测门限 |
| 3.6.4 超前频谱感知 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 多相滤波结构信道化的设计与FPGA实现 |
| 4.1 基于数字信道化的频谱感知技术方案 |
| 4.1.1 设计目标 |
| 4.1.2 方案设计 |
| 4.2 FPGA硬件平台的设计实现 |
| 4.2.1 硬件平台 |
| 4.2.2 FPGA设计流程 |
| 4.3 硬件实现方案概述 |
| 4.3.1 硬件实现方案概述 |
| 4.3.2 主要芯片选取 |
| 4.4 硬件实现各模块功能介绍 |
| 4.4.1 ADC12D800RF芯片管脚选择 |
| 4.4.2 数据预处理模块 |
| 4.4.3 多相滤波结构模块 |
| 4.4.4 功率谱计算模块 |
| 4.5 硬件平台测试结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 全文总结 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 参考文献 |
（6）基于FBMC技术的超高速通信系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作和结构安排 |
| 第二章 超高速FBMC系统设计 |
| 2.1 超高速无线信道模型分析 |
| 2.1.1 多径效应 |
| 2.1.2 快衰落损耗 |
| 2.1.3 时延扩展 |
| 2.1.4 多普勒频移 |
| 2.2 FBMC系统的基本原理 |
| 2.2.1 多载波调制器FFT |
| 2.2.2 FFT的滤波效应 |
| 2.2.3 FBMC系统中的原型滤波器 |
| 2.2.4 多相滤波器结构分析 |
| 2.3 OQAM调制技术 |
| 2.3.1 载波干扰分析 |
| 2.3.2 OQAM调制原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 FBMC系统同步技术的研究 |
| 3.1 基于FBMC技术系统的整体设计及同步技术概述 |
| 3.1.1 基于FBMC技术系统的整体设计 |
| 3.1.2 带内波动影响分析 |
| 3.1.3 同步技术简介 |
| 3.1.4 同步对系统的影响 |
| 3.2 同步技术的介绍 |
| 3.2.1 S&C定时同步算法 |
| 3.2.2 Minn定时同步算法 |
| 3.2.3 ZC序列的介绍 |
| 3.2.4 频率偏移估计补偿算法 |
| 3.3 改进的训练序列及其仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 FBMC系统的信道估计技术 |
| 4.1 信道估计技术的概述 |
| 4.2 传统导频处的信道估计方法 |
| 4.2.1 LS信道估计算法 |
| 4.2.2 线性最小均方误差(LMMSE)算法 |
| 4.2.3 性能仿真和分析 |
| 4.3 FBMC/OQAM系统基于导频设计的信道估计 |
| 4.3.1 成对导频(POP)算法 |
| 4.3.2 干扰近似法 |
| 4.3.3 性能仿真和分析 |
| 4.3.4 修正干扰近似法 |
| 4.4 改进的信道估计法 |
| 4.4.1 基于块状辅助导频的改进算法 |
| 4.4.2 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）5G新型波形FBMC/OQAM系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 原型滤波器设计的研究现状 |
| 1.2.2 原型滤波器设计的研究现状 |
| 1.3 本文的结构安排 |
| 2 滤波器组多载波系统的概述 |
| 2.1 多载波通信系统 |
| 2.1.1 多载波通信的基本意义 |
| 2.1.2 多载波通信的调制原理 |
| 2.2 OFDM系统模型介绍 |
| 2.3 新型多载波技术介绍 |
| 2.3.1 基于脉冲整形的新型调制技术 |
| 2.3.2 基于子带滤波的新型调制技术 |
| 2.3.3 其他调制技术 |
| 2.4 FBMC系统模型介绍 |
| 2.4.1 FBMC系统的实现方式 |
| 2.4.2 FBMC/OQAM系统的基本原理 |
| 2.4.3 FBMC/OQAM系统虚部干扰分析 |
| 2.5 本章总结 |
| 3 FBMC/OQAM系统的原型滤波器设计研究 |
| 3.1 设计原型滤波器的方式和准则 |
| 3.1.1 基于频率采样法的原型滤波器 |
| 3.1.2 基于广义窗函数法的原型滤波器 |
| 3.1.3 基于滤波器系数直接优化法的原型滤波器 |
| 3.2 FBMC/OQAM系统模型及ICI/ISI推导 |
| 3.2.1 FBMC/OQAM系统模型 |
| 3.2.2 FBMC/OQAM系统的ICI/ISI推导 |
| 3.3 滤波器系数的直接优化问题 |
| 3.3.1 双目标优化模型的建立 |
| 3.3.2 嵌套SQP的遗传算法 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.5 本章总结 |
| 4 FBMC/OQAM系统PAPR降低研究 |
| 4.1 峰均功率比的基本介绍 |
| 4.1.1 峰均功率比的基本介绍 |
| 4.1.2 峰均功率比降低的常用方法 |
| 4.2 FBMC/OQAM系统峰均功率比降低研究 |
| 4.2.1 FBMC/OQAM信号PAPR降低的预处理 |
| 4.2.2 传统的PTS方案 |
| 4.2.3 基于GA的BPTS方案 |
| 4.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章总结 |
| 5 结论 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 下一步工作建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）OQAM/FBMC系统中信道估计与均衡技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 OQAM/FBMC系统中信道估计 |
| 1.2.2 OQAM/FBMC系统中信道均衡 |
| 1.3 论文研究内容和章节安排 |
| 第二章 OQAM/FBMC系统概述 |
| 2.1 OFDM系统概述 |
| 2.2 FBMC系统的基本原理 |
| 2.2.1 FBMC系统基本框架 |
| 2.2.2 FBMC系统中的原型滤波器的设计 |
| 2.2.3 FBMC系统的实现方式 |
| 2.3 OQAM调制 |
| 2.3.1 子载波间干扰分析 |
| 2.3.2 OQAM调制原理 |
| 2.4 无线信道传输特性 |
| 2.4.1 无线信道的衰落特性 |
| 2.4.2 无线信道包络统计特性 |
| 2.4.3 多径衰落信道模型 |
| 2.4.4 无线信道对FBMC系统的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 OQAM/FBMC系统信道估计技术研究 |
| 3.1 OQAM/FBMC系统信道估计数学模型 |
| 3.2 基于块状导频的FBMC信道估计算法 |
| 3.2.1 成对导频法 |
| 3.2.2 干扰近似法 |
| 3.2.3 基于迭代预处理的信道估计算法 |
| 3.2.4 仿真结果与分析 |
| 3.3 基于散状导频的FBMC信道估计法 |
| 3.3.1 干扰修正近似法 |
| 3.3.2 辅助导频法 |
| 3.4 基于反馈干扰计算法的优化 |
| 3.4.1 反馈干扰计算法基本原理 |
| 3.4.2 反馈干扰计算法的优化算法实现步骤 |
| 3.4.3 仿真结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 OQAM/FBMC系统信道均衡技术研究 |
| 4.1 OQAM/FBMC系统解调数学模型 |
| 4.2 OQAM/FBMC系统中的线性均衡算法分析 |
| 4.2.1 ZF均衡算法 |
| 4.2.2 MMSE均衡算法 |
| 4.2.3 MMSE-NR均衡算法 |
| 4.2.4 MMSE-IR均衡算法 |
| 4.2.5 仿真结果与分析 |
| 4.3 迭代干扰消除均衡算法(IIC) |
| 4.3.1 迭代干扰消除的基本原理 |
| 4.3.2 迭代干扰消除算法的实现步骤 |
| 4.3.3 仿真结果与分析 |
| 4.4 MMSE-IR-IIC均衡算法 |
| 4.4.1 MMSE-IR-IIC均衡算法基本原理 |
| 4.4.2 MMSE-IR-IIC均衡算法实现步骤 |
| 4.4.3 仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波传输关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 移动通信的发展及愿景 |
| 1.1.2 波形调制技术面临的需求和挑战 |
| 1.1.3 改进的多载波波形技术简介 |
| 1.2 FBMC-OQAM系统综述 |
| 1.2.1 FBMC信号的正交性、频谱效率及TFL特性 |
| 1.2.2 FBMC与OQAM调制的结合 |
| 1.2.3 FBMC-OQAM技术研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第2章 FBMC-OQAM莱斯多径信道下的误比特率性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FBMC/OFDM的统一基带系统模型 |
| 2.2.1 离散时间基带系统 |
| 2.2.2 基带系统模型的矩阵形式 |
| 2.3 莱斯选择性信道下的 4PAM信号误比特率统计 |
| 2.3.1 误比特率判决统计规则 |
| 2.3.2 接收符号的条件概率分布 |
| 2.4 高阶星座调制信号的通用误比特率表达式 |
| 2.4.1 PAM信号的误比特率 |
| 2.4.2 QAM信号的误比特率 |
| 2.5 干扰高斯近似的误比特率简化计算 |
| 2.5.1 信干比的计算方法 |
| 2.5.2 平信道下的简化计算方法 |
| 2.6 仿真结果与讨论 |
| 2.6.1 多径信道下的误比特率性能 |
| 2.6.2 同步误差对误比特率性能的影响 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 FBMC-OQAM系统连续数据传输模式下的同步方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FBMC时域信号结构分析模型 |
| 3.2.1 多相网络架构的基带系统模型 |
| 3.2.2 OQAM信号的共轭对称特性 |
| 3.3 共轭对称同步序列设计 |
| 3.3.1 时域共轭对称序列生成方法 |
| 3.3.2 共轭对称的类ZC序列 |
| 3.4 符号定时同步检测算法 |
| 3.4.1 自相关定时同步算法 |
| 3.4.2 互相关定时同步算法 |
| 3.4.3 自相关及互相关定时同步算法比较 |
| 3.4.4 联合定时同步算法 |
| 3.5 载波频偏估计算法 |
| 3.6 仿真结果及讨论 |
| 3.6.1 符号定时同步性能 |
| 3.6.2 载波频偏估计性能 |
| 3.6.3 带外辐射性能 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 FBMC-OQAM联合符号定时及信道估计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 FBMC-OQAM系统中的固有虚部干扰 |
| 4.3 共轭对称训练序列的构造方法 |
| 4.4 FBMC-OQAM信号脉冲拖尾截断方案 |
| 4.5 符号定时和频域信道估计方法 |
| 4.5.1 符号定时检测算法 |
| 4.5.2 频域信道系数估计 |
| 4.6 仿真结果及讨论 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 映射DFT扩展编码FBMC-OQAM系统改进方案 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DFT扩展编码系统模型 |
| 5.2.1 DFT扩展编码在OFDM系统中的应用 |
| 5.2.2 直接DFT扩展编码的FBMC-OQAM系统 |
| 5.3 映射DFT扩展编码系统方案 |
| 5.3.1 发射端基带系统设计 |
| 5.3.2 接收端信号处理流程 |
| 5.4 性能分析与仿真结果 |
| 5.4.1 原型滤波器对峰均比性能的影响 |
| 5.4.2 不同信道下的系统误比特率性能 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 瑞利信道下接收符号累积分布函数计算方法的一致性证明 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）统一体制建模及其通信复用算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 统一体制信号国内外现状 |
| 1.2.2 统一体制信道国内外现状 |
| 1.2.3 统一体制信息复用国内外现状 |
| 1.3 本论文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 统一体制测控通信 |
| 2.1 统一体制建模需求分析与初步解决方案 |
| 2.2 统一体制测控通信研究理论体系 |
| 2.2.1 统一测控通信传输体制研究 |
| 2.2.2 基于统一体制测控通信的OFDM同步算法研究 |
| 2.2.3 统一体制测控通信扩频解扩关键算法研究 |
| 2.3 统一体制测控通信方案设计与对比 |
| 2.3.1 统一体制测控通信建模方案设计 |
| 2.3.2 五种统一体制测控通信建模方案比较 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 面向统一信号体制的测控通信系统建模 |
| 3.1 统一体制测控通信建模 |
| 3.2 UQPSK测控通信系统信号流理论推导 |
| 3.2.1 UQPSK测控通信系统信号发生 |
| 3.2.2 UQPSK测控通信系统捕获子模块 |
| 3.2.3 UQPSK测控通信系统跟踪子模块 |
| 3.3 UQPSK测控通信系统信息获取 |
| 3.3.1 UQPSK测控通信系统测距、测速信息获取 |
| 3.3.2 UQPSK测控通信系统测角信息获取 |
| 3.3.3 UQPSK测控通信系统遥控、通信信息获取 |
| 3.4 基于双路多相滤波器组的高速信号处理 |
| 3.5 性能分析 |
| 3.5.1 UQPSK测控通信系统性能分析 |
| 3.5.2 基于双路多相滤波器组的算法仿真及FPGA实现 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 面向统一信道体制的参数预测建模 |
| 4.1 统一体制信道模型及其实验架构 |
| 4.2 基于BP神经网络的路径损耗预测模型 |
| 4.2.1 路径损耗预测的典型经验模型 |
| 4.2.1.1 双斜率距离断点路径损耗预测模型 |
| 4.2.1.2 多项式拟合路径损耗预测模型 |
| 4.2.1.3 Nakagami-m小尺度衰落路径损耗预测模型 |
| 4.2.1.4 广义Gamma阴影衰落路径损耗预测模型 |
| 4.2.2 一种新的基于神经网络的路径损耗预测模型 |
| 4.2.3 一种新的基于神经网络的实时路径损耗预测模型 |
| 4.3 基于BP神经网络的实时丢包、时延预测模型 |
| 4.3.1 一种新的基于神经网络的实时丢包率预测模型 |
| 4.3.2 一种新的基于神经网络的实时时延预测模型 |
| 4.4 性能分析 |
| 4.4.1 统一体制路径损耗预测模型性能分析 |
| 4.4.2 统一体制丢包率及时延预测模型性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 面向通信信息维度复用的算法 |
| 5.1 多维信息复用及其在无线通信中的应用 |
| 5.1.1 MDUS理论信号模型及其正交性分析 |
| 5.1.2 调制方法:基于MDUS的物理信号模型搭建 |
| 5.1.3 解调方法:多路有用信息获取 |
| 5.2 基于OFDM-MDUS的复用算法 |
| 5.2.1 MDUS融合算法与OFDM性能对比 |
| 5.2.2 基于CR的自适应MDUS-OFDM系统架构 |
| 5.3 性能分析 |
| 5.3.1 三维和四维MDUS融合模型性能分析 |
| 5.3.2 使用扩频解调提高MDUS融合算法的稳定性 |
| 5.3.3 MDUS-OFDM融合模型性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
四、复数滤波器组的优化及其在通信系统中的应用（论文参考文献）
- [1]非正交波形调制和非正交多址接入技术研究[D]. 卞鑫. 南京邮电大学, 2020(03)
- [2]测井电缆高速数据传输方法研究[D]. 崔茜. 中国石油大学(北京), 2020(02)
- [3]基于Filtered-OFDM的子带滤波器以及峰均比抑制的研究[D]. 张艺伦. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [4]基于滤波器组多载波的水声通信信道估计方法研究[D]. 梁仕杰. 江苏科技大学, 2020(03)
- [5]基于多相滤波的信道化接收机设计与实现[D]. 岳朝富. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]基于FBMC技术的超高速通信系统研究[D]. 王召. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [7]5G新型波形FBMC/OQAM系统关键技术研究[D]. 吕思颍. 北京交通大学, 2020(03)
- [8]OQAM/FBMC系统中信道估计与均衡技术研究[D]. 武晨辉. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [9]基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波传输关键技术研究[D]. 李黎明. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]统一体制建模及其通信复用算法研究[D]. 张天虹. 电子科技大学, 2019(04)