OFDM系统中载波间干扰抑制算法和自适应算法的研究

摘要

随着移动通信技术的迅猛发展,正交频分复用技术正在成为人们关注的焦点,它将用户信息调制在若干相互正交的子载波上,增加了信号持续时间,有效地抑制了符号间干扰,但是它对频率偏移较为敏感.频率偏移会引起子载波间正交性的破坏,造成子载波间干扰,给系统的误比特率带来损失.同时在实际信道中,每个子载波的衰落系数不一样,若按照传统做法给每个子信道分配相同的比特则会增加发射功率的负担,针对这一情况本文讨论了基于OFDM系统的一种动态比特分配算法的系统模型,在平均发送比特数保持不变的前提下,自适应分配子信道中的数据比特,选择不同的信号星座和发送功率,使得系统的功率分配达到最佳.另外本文还推导了一种基于DFT算法模块的子载波干扰的自抑制算法,该算法在没有添加任何硬件和损失带宽利用率的情况下能取得较好的干扰抑制效果,获得较大的载干比增益.最后,将该子载波间干扰的自抑制算法应用到自适应比特分配的OFDM系统中,在不同系统参数的情况下进行了性能仿真,得出的结果验证了理论推导的正确性.

目录

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注释表

第一章绪论

1.1移动通信的发展状况

1.2 OFDM系统的发展现状

1.3 OFDM系统的优缺点

1.4 OFDM系统的关键技术

1.5本文研究的内容

第二章OFDM的基本原理

2.1 OFDM与FDM的比较

2.2 OFDM的时域表示

2.2.1 OFDM时域原理性示意图

2.2.2 OFDM时域表达式

2.2.3子载波间干扰的形成

2.3 OFDM的等效频域表示

2.3.1 OFDM频域表达式

2.3.2 OFDM频域原理性框图

2.4 OFDM系统的实现

2.4.1串并变换

2.4.2子载波调制

2.4.3 OFDM系统的DFT实现

2.4.4 OFDM系统中的保护间隔

2.5 OFDM信号检测技术

2.5.1差分解调

2.5.2相干解调

2.6本章小结

第三章OFDM系统的自适应比特分配

3.1单用户的动态比特分配算法

3.1.1单用户条件下的动态比特分配算法系统模型

3.1.2动态比特分配算法

3.2不同调制方案的性能对比

3.2.1矩形MQAM调制方案

3.2.2 MPSK调制方案

3.3自适应比特分配算法的性能仿真

3.3.1采用不同greedy算法的比特分配仿真

3.3.2 DBA算法和EBA算法性能对比

3.4多用户比特分配算法

3.5本章小结

第四章子载波间干扰的自抑制算法

4.1子载波间干扰的表达及参考量纲

4.2子载波间干扰的抑制方法

4.2.1频域RAKE接收机

4.2.2频域均衡器

4.2.3时域均衡器

4.2.4自抑制算法

4.3基于DFT算法模块的ICI自抑制算法

4.3.1传统OFDM结构中ICI的信号模型

4.3.2插入ICI抑制算法模块的OFDM系统模型

4.3.3计算仿真与比较

4.3.4引入自适应算法的改进模型

4.4本章小结

第五章加入ICI自抑制算法的自适应比特分配系统

5.1加入ICI自抑制算法的自适应比特分配OFDM系统框图

5.2多径瑞利衰落信道中标准OFDM系统的信号模型

5.3采用自适应比特分配的信号模型

5.4加入ICI自抑制算法后系统的信号模型

5.5 ICI自抑制算法在不同系统中的性能比较

5.6本章小结

第六章结论

致谢

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参考文献