● 摘要
多载波调制技术能够有效对抗频率选择性衰落,且同样的信息流可调至于不同的子载波来实现频率发射分集,提高传输可靠性,因而在无线通信领域得到了广泛的应用。以正交频分复用技术(OFDM)为例,它已被多个标准所采用,但对载波频偏非常敏感。滤波多音调制(FMT)技术虽然克服了OFDM易受频率偏差影响的弱点,但一个主要代价是实现复杂度的增加。因而需要找到一种实现复杂度更低的调制方式,若能同时利用频率分集,则可进一步提高传输的可靠性。本文提出将Ramanujan基及其变换应用于多载波通信系统中,该系统的实现复杂度低于以IFFT/FFT变换实现调制解调的OFDM及FMT系统;通过对基的灵活选择,该系统可以实现对子信道调制频点的非均匀选取,有效避开单频及窄带干扰;此外,该系统能在变换的同时实现频率的发射分集,提高传输的可靠性。仿真结果表明,在加性高斯白噪声信道中,信噪比6dB时系统误码率可以达到10-4数量级,在瑞利衰落信道中,信噪比14dB时误码率可以达到10-4数量级。论文的主要工作包括:1.介绍了Ramanujan基及Ramanujan-Fourier正反变换(RFT/IRFT)的相关定义与性质,分析了完全重建的IRFT/RFT变换矩阵形式,建立了基向量的频谱模型,总结了基向量的选取原则。2. 提出了以Ramanujan基为调制基的滤波多载波调制系统(Ramanujan-FMT),并推导实现了系统的一种多相分解的时域高效实现结构。3.从实现复杂度、频谱分布特性、频率分集特性及系统频偏特性等方面对系统特性进行了分析、证明与仿真。4. 分析了Ramanujan-FMT系统的滤波器组性能,通过限制原型滤波器的阻带能量与过渡带能量,可以降低系统的信道间干扰(ICI)功率。
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