單載波FTN接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、5G移動通信及其帶動的移動互聯(lián)產(chǎn)業(yè)將不言而喻地對人們生活的影響及其對經(jīng)濟(jì)的帶動作用越來越明顯，但是面臨著一個(gè)重大的問題，即頻譜資源短缺。
　　傳統(tǒng)的通信理論認(rèn)為，若以超Nyquist碼元速率傳輸，必會引起碼間干擾，從而導(dǎo)致通信系統(tǒng)性能下降。早在1975年Mazo就已經(jīng)在理論上證明了在時(shí)域上只要選擇合適的信號，在碼元速率不超過Nyquist極限速率25％的情況下，其信號最小歐氏距離沒有變化，誤碼性能不受影響。這一結(jié)論，闡述了非正交傳

2、輸?shù)目赡苄裕⒂纱苏Q生了超奈奎斯特調(diào)制(FTN)的傳輸技術(shù)。由于傳輸速率高于Nyquist速率，F(xiàn)TN傳輸技術(shù)可提供比傳統(tǒng)傳輸技術(shù)更高的吞吐率與系統(tǒng)容量，若能解決好干擾消除以及收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)等問題，非常有希望應(yīng)用于5G移動通信系統(tǒng)中。
　　本論文主要研究基于超奈奎斯特調(diào)制技術(shù)的單載波FTN接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)，從算法理論分析和計(jì)算機(jī)仿真兩個(gè)方面驗(yàn)證了超奈奎斯特調(diào)制投入到實(shí)際應(yīng)用中的可行性。本文主要研究了時(shí)域和頻域的FTN迭代接收機(jī)算法，對基

3、于最大后驗(yàn)概率和最小均方誤差的時(shí)域以及基于頻域MMSE算法的迭代接收算法進(jìn)行了重點(diǎn)研究，通過計(jì)算機(jī)仿真和各種算法的分析對比實(shí)驗(yàn)，分別在誤碼性能、算法收斂速度、運(yùn)算量等方面，檢驗(yàn)了文中各算法的性能。
　　首先，本文對超奈奎斯特傳輸技術(shù)及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和介紹。介紹了超奈奎斯特調(diào)制的特點(diǎn)及FTN系統(tǒng)中不同脈沖下以MAZO界速率傳輸時(shí)對系統(tǒng)頻帶利用率的提升及FTN傳輸對系統(tǒng)容量的影響，對FTN傳輸?shù)南到y(tǒng)模型進(jìn)行離散化處理，介紹了

4、FTN調(diào)制引入有色噪聲白化的方法，建立其白噪聲時(shí)間離散最小相位模型。針對FTN信號引入無限長符號間干擾的特點(diǎn)，對FTN信號進(jìn)行截?cái)嗵幚?，研究了MLSE、MMSE，MAP等常用的信道均衡算法，并在FTN信號上進(jìn)行了性能仿真及分析，并對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。
　　其次，本文對FTN迭代檢測接收機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，介紹了系統(tǒng)的發(fā)射端、接收端及迭代流程并介紹了信道編碼及基于最大后驗(yàn)概率的譯碼算法。在此基礎(chǔ)上研究了FTN的兩種迭代接收算法: