準正交時分復用技術研究.pdf

1、寬帶無線通信是一種將信息化社會推向高級發(fā)展階段的重要技術，因而在電子信息領域中頗受關注。它有多方面的先進技術作為支撐，因此其發(fā)展前景必然很好。正交頻分復用技術(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)被認為是下一代寬帶無線移動通信中不可或缺的技術，它確實有可能得到十分廣泛應用，但不見得是一個到處都可以使用的萬能工具，因為它也存在一些突出的缺點，例如：OFDM信號的峰值平均功率比太高

2、，因而要求系統(tǒng)的線性動態(tài)范圍很大，這就使得射頻功率放大器的功率效率降低，設備的體積和成本提高。此外它對于載波的頻偏和相位抖動以及多普勒效應很敏感，使其傳輸性能受到某些條件的制約。 中國發(fā)明專利(PCT/CN2005/1845487)提出了一種準正交時分復用(QOTDM，Ouasi-Orthogonal Time Division Multiplexing)傳輸技術，在原理上它是一種與OFDM相對偶的技術，是根據傅里葉變換的時頻對

3、偶性原理提出的。它是一種樣點交織時分復用傳輸方法，不僅能圓滿地解決多個頻帶有限的連續(xù)信號在一條連續(xù)信道中高效傳輸(即連續(xù)波時分復用傳輸)的難題，而且也可以像OFDM一樣，能夠構成一種在信道存在嚴重失真的條件下進行高速數據通信的方法。QOTDM不存在峰值平均功率比太高和對載波頻偏敏感的缺點，并且便于通過信道估計與均衡，克服包括多徑衰落在內的信道失真的影響，達到良好的性能，具有很好的發(fā)展前景。 本文針對準正交時分復用技術的理論及其若

4、干關鍵問題，以及它與多輸入多輸出技術相結合的情況等進行了較深入的研究和分析，取得的研究成果主要有： 1.研究了QOTDM技術的基本理論，并針對QOTDM系統(tǒng)要求接收端采樣點位置精度比較高的問題，根據準正交時分復用系統(tǒng)中樣點與噪聲統(tǒng)計獨立的特點，利用獨立隨機變量概率密度函數的可分離特性，推導出QOTDM接收機采樣位置偏差而引起的樣點差錯概率公式，并利用改進的Chemoff邊界得到了樣點差錯概率的上界，為評估QOTDM系統(tǒng)的樣點差錯

5、性能提供了一個有效的方法。 2.研究了準正交時分復用系統(tǒng)的信道均衡問題，通過建立步長因子與誤差信號之間的非線性函數關系，提出了一種適應于QOTDM系統(tǒng)的自適應變步長信道均衡算法，該算法具有初始階段和時變階段步長自適應增大和穩(wěn)態(tài)階段步長很小的特點，消除了不相關噪聲的影響。 3.在推導出OOTDM信號的時域和頻域表達式，分析其頻譜特性的基礎上，分析了QOTDM系統(tǒng)的抗多徑衰落性能，并在同等條件下仿真比較了QOTDM與OFDM

6、的抗多徑衰落性能，結果表明，它在某些情況下優(yōu)于OFDM，而在另一些條件下略劣于OFDM。 4.在分析QOTDM和空時編碼技術特點的基礎上，提出了一種QOTDM與空時分組編碼(STBC，Space Time Block Coding)相結合的通信系統(tǒng)方案，即QOTDM-STBC系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)的發(fā)送端在進行QOTDM復接后，對復接信號樣點序列進行STBC編碼，接收端在完成STBC譯碼后，進行OOTDM分接。 本文還分別推導