OFDM系统中ICI消除算法的研究

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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multipletxing, OFDM)技术由于其在抵抗码间串扰(Inter-Symbol Interference, ISI)以及频谱的利用率上有着巨大的优势而闻名，从而在现代的通信技术中得到了广泛的应用。然而，做出该贡献的最大“功臣”是该技术的子载波间的正交性，该正交性的出现，使得不同子载波在频谱上相互重叠。伴随着最近几年相关技术的增长，OFDM技术的应用越来越广泛，它已成为第4代移动通信(4th Generation,4G)的关键技术。
　　然而，无论哪一项技术都会有着自己的不足之处，OFDM技术也不例外，它同样存在这一些缺点：由于OFDM系统在子载波间是相互重叠的，以及对子信道间的正交性的严格要求，使得该系统对频偏变得十分的“恐惧”，换句话说，假如子载波之间的正交没有得到百分之百的满足，那么将有可能导致其存在载波间干扰(Inter-Carrier Interference, ICI)。随着近几年通信以及各领域技术的不断增长，人们对通信技术的要求也在不断地提高，频谱资源的需求也不断增加，从而导致子载波之间的间隔被不断的变小，那么可想而知的是，正交性变得更加的脆弱， ICI的程度更严重。因此，研究载波间干扰消除技术就显得十分有必要。
　　本文以OFDM系统为主要的研究背景，通过对载波间干扰消除算法为核心进行研究，在前人提出的消除算法的基础之上进行了改进。论文的主要工作内容包括：
　　1、深入研究理解OFDM系统的不足之处，着手分析造成OFDM系统ICI的主要原因，以及ICI对OFDM系统在性能上的影响，并从数学公式推导上分析ICI对系统造成的具体的影响。
　　2、介绍国内外对于ICI消除算法的研究，从理论分析和仿真两个方面来进行算法性能的比较。其中，主要的研究算法有：基于频域的编码技术的自消除算法、时域加窗算法、基于双路径下共轭消除算法(Conjugate Cancellation, CC)等。
　　3、针对频域的编码技术的自消除算法，做两个方面改进。第一，针对该技术在频谱利用率上的不足进行了改进，使得由传统的50％的效率提升到75%。该方法的主要思想是：将发送信道在经过IFFT之后运用信号处理知识将奇偶载波分开发送，这样由于载波频偏的特性，使得前半段发送的奇载波的频偏因子只有后半段的偶载波的频偏因子的一半，而后半段偶载波再进行传统的编码自消除技术。第二，在性能以及频谱的利用率上进一步做了改进，使得频谱利用率相比与传统的编码技术不降低的情况下误码性能得到显著提高。该方法的主要思想是：在基于第一个方法的基础上，在发送端，传输三段数据即：奇数载波数据、偶数载波数据、偶数载波数据。由于后两段数据的重传，可以利用他们来大致粗估计出相应的频偏因子，在接收端进行补偿。

著录项

作者
杭广栋;
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作者单位

电子科技大学;

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授予单位电子科技大学;
学科通信与信息系统
授予学位硕士
导师姓名杨霖;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类移动通信;
关键词
正交频分复用系统; 载波间干扰; 自消除算法; 移动通信;

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