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多载波通信系统中峰值平均功率比抑制技术研究

作　者: 雷霞
导　师: 李少谦
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 正交频分复用 多入多出 峰值平均功率比 部分传输序列法 限幅法 Turbo接收机
分类号: TN913.6
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
下　载: 435次
引　用: 10次
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内容摘要


多载波通信技术由于具有抗频率选择性衰落和频谱效率高等优点,是一种适于无线环境下高速数据传输的技术;多天线的多入多出系统结构为增大系统容量、提高数据传输速率和传输质量提供了可能,二者均是新一代移动通信中的核心技术。采用多入多出的多载波通信系统结构能够提供更大的覆盖范围、更好的传输质量、更高的数据速率和频谱效率。多载波通信技术所存在的高峰值平均功率比问题始终是其得到广泛应用的主要障碍之一,本文对该问题进行了研究。 本文首先介绍了多载波通信系统的特点和高峰值平均功率比抑制技术的研究现状,总结了需要进一步解决的问题。 本文的第二部分针对多载波通信系统中峰值平均功率比的统计特性进行研究。按Nyquist采样率所得到的离散信号的峰值平均功率比的统计特性已经得到广泛研究,并成为很多峰值平均功率比抑制方案的理论基础。目前对过采样信号的分析还不多见,本文通过对连续信号所构成的随机过程进行分析,得到信号相关性的解析表达式,并推广到任意过采样率的情况。理论分析发现,随着过采样率的增加,采样点之间相关性上升,新增加采样点对信号峰值平均功率比的影响下降,系统峰值平均功率比的变化缓慢并趋于稳定。在过采样率为Nyquist采样率的2倍时,采样点之间可以近似满足相互独立同分布的关系,从而给出此时信号峰值平均功率比概率分布的理论表达式。 本文第三部分针对常见的利用多路备选信号进行峰值平均功率比抑制的方案进行了研究。通过对部分传输序列法的峰值平均功率比抑制性能进行理论分析,发现其取决于由子载波分组方式和相位因子所确定的备选信号之间的相关性,与输入信号无关。理论分析进一步证明了子载波按随机方式进行分组比按相邻或交织方式进行分组能得到更好的系统性能。在子载波按随机方式进行分组时,各路备选信号之间相关函数值的平方和存在确定的下限,其代表了备选信号的相关程度。在分组数确定后,该下限随备选信号数目的增加而上升,此时,系统性能上能得到的改善趋于饱和。本文提出应该根据此相关性下限设计

全文目录


中文摘要  5-7
Abstract  7-9
目录  9-13
本论文所用到的图形列表  13-15
本论文所用到的表格列表  15-17
主要数学符号及缩略词表  17-21
第一章 绪论  21-31
  1．1 研究背景  21-28
    1．1．1 新型无线传输技术的发展  21-23
    1．1．2 多载波通信系统的特点  23-25
    1．1．3 多载波通信系统中峰值平均功率比抑制技术的研究现状  25-28
  1．2 本文主要研究内容和贡献  28-29
  1．3 论文结构及内容安排  29-31
第二章 多载波通信系统中峰值平均功率比统计特性分析  31-49
  2．1 引言  31
  2．2 多载波通信系统中峰值平均功率比的衡量  31-35
  2．3 多载波通信系统中峰值平均功率比统计特性分析  35-44
    2．3．1 输入数据的非周期自相关性与峰值平均功率比的关系  35-38
    2．3．2 不同采样率条件下系统峰值平均功率比统计特性分析  38-44
  2．4 数字及仿真结果  44-48
  2．5 本章小结  48-49
第三章 利用多路备选信息的峰值平均功率比抑制算法  49-79
  3．1 引言  49-50
  3．2 利用多路备选信息的峰值平均功率比抑制算法综述  50-53
    3．2．1 部分传输序列法  50-52
    3．2．2 选择映射法  52-53
  3．3 部分传输序列法中优化相位因子的设计  53-68
    3．3．1 部分传输序列法峰值平均功率比抑制性能分析  53-58
    3．3．2 一种部分传输序列法中优化相位因子的设计方案  58-63
    3．3．3 数字及仿真结果  63-68
  3．4 部分传输序列法中副信息传输功率最优化分析  68-76
    3．4．1 系统模型  68-69
    3．4．2 副信息功率分配因子优化算法  69-73
    3．4．3 数字及仿真结果  73-76
  3．5 本章小结  76-79
第四章 基于限幅的峰值平均功率比抑制算法  79-95
  4．1 引言  79
  4．2 基于限幅的峰值平均功率比抑制算法综述  79-84
    4．2．1 限幅法  79-81
    4．2．2 峰值加窗法  81
    4．2．3 峰值对消法  81-82
    4．2．4 数字及仿真结果  82-84
  4．3 一种新的抑制限幅噪声的方案  84-92
    4．3．1 系统模型  84-86
    4．3．2 限幅噪声抑制方案  86-88
    4．3．3 数字及仿真结果  88-92
  4．4 本章小结  92-95
第五章 Turbo接收系统中的峰值平均功率比抑制  95-123
  5．1 引言  95
  5．2 Turbo接收机简介  95-98
    5．2．1 Turbo码的编译码简介  96-97
    5．2．2 Turbo接收机原理  97-98
  5．3 MIMO-OFDM系统中Turbo接收机的设计  98-109
    5．3．1 MIMO技术简介  98-101
    5．3．2 MIMO系统中的OFDM技术  101-102
    5．3．3 MIMO-OFDM系统中的Turbo接收机设计  102-106
    5．3．4 数字及仿真结果  106-109
  5．4 多载波通信系统中限幅失真的迭代对消算法  109-115
    5．4．1 多载波通信系统中的限幅失真迭代估计对消算法分析  109-112
    5．4．2 数字及仿真结果  112-115
  5．5 MIMO-OFDM系统Turbo检测中的限幅失真迭代对消算法  115-121
    5．5．1 系统模型  115-116
    5．5．2 MIMO-OFDM系统Turbo检测中限幅失真迭代对消算法分析  116-119
    5．5．3 数字及仿真结果  119-121
  5．6 本章小结  121-123
第六章 结论及展望  123-125
  6．1 本文贡献  123-124
  6．2 下一步工作的建议和未来研究方向  124-125
参考文献  125-133
致谢  133-135
个人简历  135-137
本文作者已发表、录用和在审的文章以及专利  137-139
博士期间参与的科研项目  139

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 有线通信、通信线路工程 > 载波通信
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