跳频OFDM系统的优化研究

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随着移动通信技术的快速发展,有限的无线资源变得愈发稀缺。正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波高速传输的无线传输技术,特点是频谱利用率高,抗多径干扰力,这在通信领域有着极高的研究价值。同时,跳频技术有着极为优越的抗干扰能力,无论在军事通信领域还是在民用通信领域运用都极为广泛。但是,传统的跳频技术有着传输速率较慢,频谱利用率有限等缺点。基于跳频技术和OFDM技术的特点,对跳频技术和OFDM技术的结合形式进行深入研究,提出跳频OFDM系统。  本文对跳频技术和OFDM系统的基本原理和重要组成部分进行介绍,也通过查阅大量文献资料,发现国内外许多学者在基带的映射部分和射频端做了大量研究与探索。文章基于前人的研究及思路,提出子载波跳频系统和射频跳频系统的两种结合形式。同时,文章对两种跳频OFDM进行建模分析,并通过Matlab仿真验证,仿真结果表明跳频OFDM系统有着良好的性能,既具备抗干扰能力,又能够抗多径衰弱,在未来的移动通信领域将有着非常广阔的发展和应用前景。  信号在无线传输过程会受到环境中很多因素的影响,为了更好的恢复信号,提出一种信道估计改进的算法,该算法对传统的DFT信道估计算法进行优化,增加关于处理循环前缀长度以外噪声的方法,并通过Matlab仿真,在误码率和均方误差这两个方面进行比较,改进后的算法对信道估计的准确性表现明显要优于未改进前。同时,跳频OFDM系统有继承OFDM系统高均峰比(PAPR)的缺点,针对这一缺点提出一种联合算法来抑制PAPR。联合算法包括部分传输序列(PTS)算法、粒子群(PSO)算法、限幅(Clipping)算法,用PSO算法来代替PTS寻找最优相位因子组合的部分,又考虑到单独使用Clipping来降低系统的PAPR,这会导致系统的性能严重恶化。因此,本文提出PSO-PTS-Clipping联合算法,并通过仿真,证实了联合后的算法比单独使用PTS-PSO算法在降低系统PAPR的能力上更有优势。
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