混合載波通信系統(tǒng)同步技術(shù)研究

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1、碩士學(xué)位論文混合載波通信系統(tǒng)同步技術(shù)研究RESEARCHONSYNCHRONIZATIONTECHNOLOGIESOFHYBRIDCARRIERCOMMUNICATIONSYSTEM劉井安哈爾濱工業(yè)大學(xué)2016年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TN929.5學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：621.3密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文混合載波通信系統(tǒng)同步技術(shù)研究碩士研究生：劉井安導(dǎo)師：沙學(xué)軍教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：信息與通信工程所在單位：電子與信息工程學(xué)院答辯日期：2016年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:T

2、N929.5U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONSYNCHRONIZATIONTECHNOLOGIESOFHYBRIDCARRIERCOMMUNICATIONSYSTEMCandidate：LiuJinganSupervisor：Prof.ShaXuejunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeri

3、ngAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來(lái)，一種加權(quán)類的分?jǐn)?shù)傅里葉變換(WeightedFractionalFourierTransform,WFRFT)作為一種能夠在時(shí)頻域分析數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)工具被引入到通信系統(tǒng)中，由于這種變換的特殊性而形成了一種混合載波通信系

4、統(tǒng)(HybridCarrier,HC)，該系統(tǒng)在信息傳輸時(shí)同時(shí)包括了單載波(SingleCarrier,SC)和多載波(Multi-Carrier,MC)通信，能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)在時(shí)頻域上的傳輸，在特性上融合了單載波通信系統(tǒng)和多載波通新系統(tǒng)的特性。由于混合載波通信系統(tǒng)同時(shí)包含了單載波通信和多載波通信，因此其通信性能相對(duì)于傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。傳統(tǒng)的多載波通信系統(tǒng)為OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)系統(tǒng)而單載波通信系統(tǒng)為SC-FDE(SingleCarrierFrequ

5、encyDomainEqualization)系統(tǒng)。OFDM系統(tǒng)的符號(hào)由多個(gè)正交的子載波信號(hào)疊加構(gòu)成，子載波之間的正交性對(duì)于OFDM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因此OFDM系統(tǒng)主要問(wèn)題之一就是對(duì)頻偏誤差非常敏感。SC-FDE系統(tǒng)對(duì)定時(shí)誤差非常敏感，這是因?yàn)槠浞?hào)判決是在時(shí)域上進(jìn)行，其接收端有更高的同步精度要求。由于混合載波通信系統(tǒng)同時(shí)包含了多載波通信和單載波通信，其勢(shì)必也要面臨兩種載波體制的問(wèn)題。本文將主要研究混合載波通信系統(tǒng)同步技術(shù)的研究。文章首先對(duì)WFRFT這種數(shù)學(xué)理論進(jìn)行了分析總結(jié)，之后給出了基于WFRFT的混合載波通信系統(tǒng)的系統(tǒng)

6、模型，并對(duì)混合載波通信系統(tǒng)的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行分析，給出了時(shí)域信號(hào)的波形圖、信號(hào)的星座圖和信號(hào)的功率譜。其次，文章分析出了定時(shí)誤差對(duì)混合載波通信系統(tǒng)的影響，并且以仿真分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方式展示出了其影響。進(jìn)而文章分析了傳統(tǒng)定時(shí)算法，并根據(jù)傳統(tǒng)算法的優(yōu)缺點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的算法，從仿真可以看出該算法能夠在獲得精確的定時(shí)同步的同時(shí)具有較小的計(jì)算量。最后，文章分析出了載波頻偏對(duì)混合載波通信系統(tǒng)的影響，并且以仿真分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方式展示出了其影響。進(jìn)而文章分析了傳統(tǒng)的頻偏估計(jì)算法，并根據(jù)傳統(tǒng)算法的優(yōu)缺點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的算法，從仿真可以看出該算法

7、能夠在有定時(shí)誤差的情況下仍然能夠獲得較好的頻偏估計(jì)。相對(duì)于傳統(tǒng)算法能夠取得更好的通信性能。關(guān)鍵詞：加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換；混合載波通信；定時(shí)同步；頻偏估計(jì)I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInrecentyears,akindofweightedfractionalFouriertransform(WFRFT)isintroducedtocommunicationsystemasamathematicaltooltoanalysisdatainthetime-frequencydomain,duetotheparti

8、cularityofthetransformation,akindofhybridcarrier(HC)communicationsystemcameintoreality.Weighted-typeFractionalFourierTransform(WFRFT)isane