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NC-OFDM系统旁瓣抑制方法研究

作　者: 伍永西
导　师: 戴旭初
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: NC-OFDM 认知无线电旁瓣抑制功率分配子载波加权 PSK
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,随着高速数据通信业务不断增长,现有无线频谱资源显得十分紧张。然而,权威组织对当前可用频谱进行观测发现,目前授权用户(主用户)对频谱的利用效率比较低,存在长时间空置频谱和仅利用部分已分配频谱资源等现象。由此可见,频谱资源暂时短缺现象与现行频谱资源的分配和使用政策有关,有必要引入新型无线传输机制和通信技术以提高频谱利用效率。基于动态谱接入(DSA)的认知无线电即属于此类技术,它利用先进数字通信与信号处理技术,允许非授权用户暂时“借用”授权用户的空闲频谱以实现提高频谱利用率的目标。正交频分复用(OFDM)技术由于其数据传输速率快、能有效对抗多径衰落等特性,被公认为是认知无线电最具竞争力的候选技术之一。非连续OFDM(NC-OFDM)系统继承OFDM系统优势特征,并可以利用频谱感知器提供的相关信息选择性地控制带内子载波开启与关闭,极具灵活性,恰好能很好地适用于认知无线电环境。但是无论是OFDM还是NC-OFDM系统均基于快速傅里叶变换(FFT)信号处理技术,因此发送信号均存在较大的旁瓣泄露,会对邻近用户的传输业务员造成干扰。本文在分析和总结前人已有工作的基础上,对NC-OFDM系统的系统结构、原理及其所面临的一些挑战做了简要介绍,重点研究了OFDM以及NC-OFDM系统中的旁瓣抑制问题,通过理论分析与仿真实验验证,给出了以下几个可行的思路和方法:1.基于SER约束的OFDM系统旁瓣抑制算法通过将子载波加权旁瓣抑制算法和自适应功率分配策略相结合,提出旁瓣抑制和SER性能多目标联合优化的优化模型。通过将SER优化目标转化为约束条件,将问题简化为非线性约束单目标优化问题,使用非线性最优化求解算法,可以获得唯一最优解。在此基础上,根据旁瓣功率主要受两边带子载波影响这一原理,本文提出了一种降低计算复杂度的次优实现方法。2. NC-OFDM系统中频块间联合旁瓣抑制研究在NC-OFDM系统中,提出了频块间联合旁瓣抑制和各频块独立旁瓣抑制两种方法。通过理论分析和仿真对比两种旁瓣抑制模式的功率分配方式、旁瓣抑制性能以及计算复杂度的差异。在此基础上,根据NC-OFDM系统频率覆盖范围广、各频块的调制方式和噪声功率可能不等等应用条件,分析不同频块噪声功率和调制方式不同对频块间联合旁瓣抑制算法的功率分配方式和旁瓣抑制性能的影响,并给出仿真验证结果。

NC-OFDM系统旁瓣抑制方法研究

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