非均匀载波间距的多载波调制

摘要

近年来，随着无线通信行业的飞速发展，现有的通信网络已很难满足用户对数据传输速率的要求，因此人们把目光越来越多的投向了第四代移动通信系统(4G)。多载波调制技术相对于单载波技术具有较高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力，已逐渐成为包括欧洲和同本的4G研究的备选方案。而正交频分复用技术OFDM，作为最主要的多载波调制技术已成功应用于多种实际通信系统，它不仅仅可以增加系统容量，更重要的是它能更好地满足多媒体通信要求，将包括语音、数据、影像等大量信息的多媒体业务通过宽频信道高品质地传送出去。 在传统的正交频分复用技术中，子载波在频带上是的等间距分布的。这种方法实现简单，但未能考虑信道对不同载波衰减程度的不同。假设某个归一化频带的信道频率响应在高频端的信道衰减较大，那么高频端载波的传输效率就差了，这就使信道的性能大受影响。本文提出一种通过应用翘曲傅里叶变换WDFT的新的OFDM算法。在这种新的算法中，各子载波的增益是非均匀采样间距的信道频率响应，子载波的信道增益就是各个载波抽样的信道频率响应。假设发信者能获知信道参数，那么就可以避免无效的子载波频率间距调整，同时获得更高的信噪比，其主要内容概括如下： 1．阐述了多载波调制技术的特点，并对OFDM系统进行了详细介绍，引出了传统基于DFT的OFDM多载波制，为新算法的提出奠定了基础。 2．从傅里叶变换入手，详细讨论了本文的核心变换——翘曲离散傅里叶变换WDFT，其中包括它的基本概念、特点、意义及应用。 3．在2的基础上详细推导了一维翘曲离散傅里叶变换的算法，并以无线电发送和接收系统为例，着重阐述了基于WDFT的OFDM的算法实现。 4．给出了传统的基于DFT的多载波调制仿真结果和本文的核心基于WDFT的多载波调制仿真结果，验证了本文思想的正确性，也进一步巩固了非均匀多载波调制技术的优越性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.1.1问题的提出

1.1.2研究意义

1.2多载波调制技术的特点

1.3 OFDM系统发展的历史及现状

1.4论文的内容及安排

第二章OFDM系统及其关键技术

2.1 OFDM系统介绍

2.1.1 OFDM的基本原理

2.1.2传统OFDM的实现

2.1.3保护间隔和循环前缀

2.1.4 OFDM系统框图

2.2 OFDM系统的优缺点及关键技术

2.2.1 OFDM系统的优缺点

2.2.2 OFDM系统的关键技术

2.3本章小结

第三章翘曲离散傅里叶变换

3.1傅里叶变换

3.1.1傅罩叶级数FS

3.1.2连续傅里叶变换FT

3.1.3离散时间傅里叶变换DTFT

3.1.4离散傅里叶变换DFT

3.2翘曲离散傅里叶变换WDFT

3.2.1非均匀离散傅罩叶变换(NDFT)

3.2.2 WDFT的基本概念及主要特点

3.2.3 WDFT的研究意义和进展情况

3.3 WDFT的基本应用

3.4本章小结

第四章非均匀间距多载波调制技术的研究

4.1一维翘曲离散傅里叶变换(1D-WDFT)算法

4.1.1定义、实现和性质

4.1.2 Q的结构

4.1.3运算次数

4.1.4逆WDFT的计算

4.1.5一阶全通翘曲函数AWF的理论分析

4.1.6计算复杂度分析

4.2基于WDFT的OFDM算法实现

4.2.1系统实现

4.2.2算法实现及分析

4.3仿真结果及分析

4.3.1一阶全通翘曲函数的应用

4.3.2误码率的仿真分析

4.4新旧系统分析比较

4.5本章小结

总结与展望

论文总结

工作展望

参考文献

附录 Matlab仿真源程序

致 谢