超奈奎斯特信號(hào)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、超奈奎斯特(Faster Than Nyquist, FTN)信號(hào)是指符號(hào)速率超越奈奎斯特速率的信號(hào)。相比于奈奎斯特信號(hào)，F(xiàn)TN信號(hào)具有更高的頻帶利用率。但是FTN調(diào)制符號(hào)傳輸時(shí)引入了符號(hào)間串?dāng)_，使得接收機(jī)設(shè)計(jì)復(fù)雜度提升。理論證明，在特定成型濾波器的前提下，當(dāng)符號(hào)速率保持在一定范圍內(nèi)，仍能保證系統(tǒng)的性能。由于FTN信號(hào)發(fā)射端引入的串?dāng)_使發(fā)送符號(hào)之間具有了相關(guān)性，對(duì)于接收機(jī)的設(shè)計(jì)需要消除符號(hào)間的相關(guān)性才能正確接收。通信系統(tǒng)中抵消串?dāng)_常用的

2、方法是信道均衡，其中包括在時(shí)域上利用非線性優(yōu)化的最大似然序列檢測(cè)算法或最大后驗(yàn)概率算法，以及時(shí)域和頻域上的線性均衡算法等。同時(shí)，在多徑信道下時(shí)，將FTN信號(hào)產(chǎn)生的沖擊響應(yīng)與信道沖擊響應(yīng)共同等效成整體信道沖擊響應(yīng)?；贔TN信號(hào)在時(shí)域上的相關(guān)性，將卷積編碼器和交織器共同應(yīng)用于FTN信號(hào)中，使該系統(tǒng)成為級(jí)聯(lián)卷積碼系統(tǒng)。當(dāng)FTN應(yīng)用于多載波系統(tǒng)中時(shí)，接收端通過在頻域上處理來消除 FTN信號(hào)自身的碼間串?dāng)_。本文主要針對(duì) FTN信號(hào)的接收機(jī)進(jìn)行設(shè)

3、計(jì)優(yōu)化。
　　論文首先闡述了課題的研究背景及意義，將單載波傳輸和多載波傳輸分別與FTN信號(hào)進(jìn)行結(jié)合。在保證帶寬不變的前提下進(jìn)行時(shí)域上的壓縮，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻帶利用率的提升。下面簡(jiǎn)單概括一下本文的研究?jī)?nèi)容以及結(jié)構(gòu)安排。
　　第二章：本章主要研究單載波超奈奎斯特信號(hào)以及基于最大似然序列檢測(cè)和最大后驗(yàn)概率的時(shí)域優(yōu)化接收機(jī)的設(shè)計(jì)。通過分析最小相位系統(tǒng)和超級(jí)最小相位系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了單載波FTN時(shí)域優(yōu)化接收機(jī)復(fù)雜度的降低。另外，當(dāng)系統(tǒng)

4、對(duì)復(fù)雜度要求不高時(shí)，在時(shí)頻域下針對(duì)FTN信號(hào)進(jìn)行線性接收機(jī)的設(shè)計(jì)，其中在頻域上的線性接收機(jī)等同于單載波頻域均衡系統(tǒng)處理。最后，對(duì)FTN信號(hào)進(jìn)行卷積編碼，將該系統(tǒng)看成串行級(jí)聯(lián)卷積碼系統(tǒng)，并且通過基于最大后驗(yàn)概率的BCJR算法進(jìn)行迭代譯碼。
　　第三章：本章主要研究正交頻分復(fù)用系統(tǒng)與FTN信號(hào)的結(jié)合，發(fā)射機(jī)的實(shí)現(xiàn)通過快速傅里葉逆變換后的時(shí)域信號(hào)再進(jìn)行 FTN調(diào)制。正交頻分復(fù)用 FTN信號(hào)經(jīng)過多徑信道時(shí)，利用基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)對(duì)系統(tǒng)整體

5、信道沖擊響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)。接收端通過復(fù)雜度低的頻域均衡技術(shù)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行接收。
　　第四章：本章主要研究濾波器組多載波系統(tǒng)與FTN信號(hào)的結(jié)合。首先，介紹了基于快速傅里葉變換的正交頻分復(fù)用/偏移正交幅度調(diào)制系統(tǒng)的原理及實(shí)現(xiàn)。通過使用一種時(shí)頻聚焦性較好的濾波器，實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)發(fā)射端無需加循環(huán)前綴就能使接收機(jī)正確接收。由于基于快速傅里葉變換的正交頻分復(fù)用/偏移正交幅度調(diào)制系統(tǒng)中用到了濾波器組，因此該系統(tǒng)又被稱為濾波器組多載波。另外，在復(fù)數(shù)信道多