OFDM系統(tǒng)中的載波干擾抑制技術(shù)研究與仿真.pdf

1、正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技術(shù)由于具有抗多徑衰落、頻譜利用率高以及易于和多輸入多輸出（Multiple input multiple output，MIMO）技術(shù)相結(jié)合等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于數(shù)字音頻廣播，數(shù)字電視廣播，移動廣播通信等無線通信系統(tǒng)中。3GPP的長期演進（Long Term Evolution，LTE）選定OFDM作為下行的基本傳輸技術(shù)，OFD

2、M已經(jīng)成為從超3代移動通信（Beyond3rd generation，B3G）向第4代移動通信（4thgeneration，4G）過渡的關(guān)鍵技術(shù)。
　　然而，OFDM技術(shù)自身存在著一些問題，其中一個就是它的性能對載波頻率偏移十分敏感，這是由于OFDM采用多個互相重疊且正交的子載波來發(fā)送信號所致。頻率偏移會破壞子載波之間的正交性，造成子載波之間的干擾（Inter-Carrier Interference，ICI）。頻偏主要來自多普勒

3、擴展以及收發(fā)兩端不穩(wěn)定的晶振抖動。其中，較大的多普勒擴展會讓信道具有時變性，由于信道本身具有多徑效應(yīng)，則生成了所謂的雙選信道。雙選信道引起的ICI會嚴重降低系統(tǒng)傳輸性能。因此，研究消除子載波干擾以提高性能的算法就顯得十分有必要。
　　由收發(fā)端的晶振抖動造成的頻偏只需要在接收信號乘以一個相位旋轉(zhuǎn)因子就能夠消除，這里主要討論由多普勒擴展引起的干擾的消除方法。
　　第一章介紹了多載波系統(tǒng)和多天線系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和主要應(yīng)用，并且說明本

4、文的主要研究工作。
　　第二章說明多普勒擴展對信道造成的影響以及公式推導(dǎo)了收發(fā)端數(shù)據(jù)在雙選信道下的聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上介紹幾種傳統(tǒng)的ICI消除算法，并指出其局限性。
　　第三章研究單天線OFDM系統(tǒng)在高速移動環(huán)境下的ICI抑制方法。首先分析了雙選信道ICI產(chǎn)生的原因。以此為基礎(chǔ)介紹頻域轉(zhuǎn)移矩陣的帶狀近似模型和最大化信號干擾比（Signal Interference Noise Ratio，SINR）的檢測算法，并且介紹幾種新型的

5、低復(fù)雜度ICI抑制算法以及其改進算法。最后通過仿真分析性能以驗證其有效性。
　　第四章首先研究多天線OFDM系統(tǒng)在雙選信道下的ICI抑制方法。并且將第三章的最大化SINR方法擴展到多天線情況下，根據(jù)SINR定義的不同可在接收端采用不同的均衡方法。接著提出一種新的模型——部分天線高速移動環(huán)境下的ICI抑制方法。這里給出一種通過分割頻域轉(zhuǎn)移矩陣逐步檢測，并且聯(lián)合判決反饋的方法，達到降低復(fù)雜度的目的。最后通過仿真驗證了提出算法的有效性。