论文部分内容阅读
通用滤波多载波(UFMC)技术是第五代移动通信(5G)的候选空口技术之一,由正交频分复用(OFDM)技术和滤波器组多载波技术(FBMC)演进而来。相比于OFDM技术,UFMC技术将OFDM技术中的矩形滤波器替换为性能更好的原型滤波器,相比于FBMC技术,UFMC技术针对一组子载波滤波,降低了时域滤波器的长度,从而获得了OFDM和FBMC技术的联合增益。不过,UFMC属于多载波调制技术,同样存在与OFDM和FBMC类似的高峰均功率比的问题。此外,UFMC子带内的子载波仍然保持正交,载波频偏会对子载波间的正交性造成破坏,从而造成系统性能恶化。本章针对上述问题进行研究,具体研究成果如下:针对UFMC系统峰均功率比高的问题,采用功率门限,可减少传统PTS方法中寻优过程中峰值功率的时域样本信号数量,从而降低传统PTS方法寻优的计算量。采用多级寻优PTS方法,可解决传统PTS方法计算量随相位集合元素的个数呈指数增长的问题。为此,本文提出结合多级寻优和功率门限的PTS方法以进一步降低传统PTS方法的计算复杂度。此外,理论分析表明所提方法各级的门限可采用同一固定门限,可进一步简化基于功率门限的多级寻优PTS方法的结构。UFMC系统采用所提出的基于固定功率门限的多级PTS算法不仅可保证UFMC系统的PAPR性能,而且显著降低了传统PTS算法的计算复杂度。针对UFMC系统中载波频偏带来的子载波间干扰问题,提出了两种UFMC系统下的ICI自消除算法。ICI自消除算法通过在发送端的频域对原始数据进行1/2的特殊编码,利用载波频率偏移较小时,相邻子载波干扰系数相近的特性进行合并接收,在载波频率偏移较小时能获得较好的系统性能。所提算法针对基于1/2码率的编码使得一个传输符号内具有一半的重复信息进行理论分析,得出在接收端经过频域均衡以后的信号存在一个关于频偏的关系表达式,采用此频偏表达式估计出频偏,将频域估计出的频偏反馈给时域进行频偏补偿,再使用ICI自消除算法,可使得ICI自消除算法的频偏适用范围更广,系统误比特率性能更好;将频域估计出来的频偏直接在频域进行补偿,再使用ICI自消除算法,不仅获得较好的误比特率性能,还能在时域频偏补偿方案的基础上降低计算复杂度。上述工作对UFMC技术的进一步发展具有重要价值。