短距離無(wú)線通信高效調(diào)制與解調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)是面向2020年以后的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，旨在滿(mǎn)足未來(lái)無(wú)線通信更為多樣化的業(yè)務(wù)與場(chǎng)景需求，保證良好的覆蓋和提供高速數(shù)據(jù)傳輸，為社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域提供高性能、高效率的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。然而在頻譜資源日益緊缺的今天，要應(yīng)對(duì)爆炸式增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流量需求，5G也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一方面，應(yīng)當(dāng)借助多種高效無(wú)線傳輸技術(shù)，充分利用現(xiàn)有頻率資源，提高頻譜效率。在傳統(tǒng)宏蜂窩的基礎(chǔ)上，合理部署大量低功率節(jié)點(diǎn)，形成多層次的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，能夠有效提高頻

2、譜資源的空間利用率，提高系統(tǒng)容量。然而隨著小蜂窩部署的不斷密集，其帶來(lái)的小區(qū)間干擾也更為復(fù)雜和嚴(yán)重，這對(duì)現(xiàn)有小區(qū)間干擾抑制技術(shù)、無(wú)線資源管理技術(shù)等提出了新的挑戰(zhàn)。另一方面，進(jìn)一步挖掘新的頻率資源，如高頻段、毫米波以及可見(jiàn)光等，也成為了未來(lái)無(wú)線通信的熱點(diǎn)研究方向。近年來(lái)，基于LED技術(shù)的室內(nèi)可見(jiàn)光通信作為一項(xiàng)綠色環(huán)保的新興短距離無(wú)線通信方式，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和各大廠商的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本論文主要對(duì)可見(jiàn)光通信高效調(diào)制技術(shù)和異構(gòu)網(wǎng)小區(qū)間干

3、擾抑制技術(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行研究。
　　論文首先對(duì)可見(jiàn)光通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做了總體性闡述。在此基礎(chǔ)上介紹了兩種常用的可見(jiàn)光OFDM系統(tǒng)，分析比較了DCO-OFDM和ACO-OFDM兩種可見(jiàn)光OFDM方案的基本原理和信號(hào)特征，并仿真了DCO-OFDM和ACO-OFDM這兩種方案的誤碼率性能。
　　然后，論文重點(diǎn)探討了室內(nèi)可見(jiàn)光通信中的高效調(diào)制技術(shù)。從射頻OFDM系統(tǒng)中的PAPR統(tǒng)計(jì)特性出發(fā)，并對(duì)射頻OFDM系統(tǒng)中的峰均比抑制技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)

4、要的說(shuō)明。隨后，論文分別分析了可見(jiàn)光DCO-OFDM和ACO-OFDM系統(tǒng)的PAPR統(tǒng)計(jì)特性，并深入研究了可見(jiàn)光OFDM系統(tǒng)中的PAPR抑制技術(shù)，給出了限幅法，部分傳輸序列，選擇性映射等算法在可見(jiàn)光OFDM系統(tǒng)中的基本原理，仿真了其PAPR的CCDF曲線。
　　論文提出了一種基于凸優(yōu)化的音調(diào)注入算法，來(lái)降低DCO-OFDM系統(tǒng)的PAPR。算法采用星座圖擴(kuò)展的方式，從多個(gè)星座點(diǎn)中選擇最佳頻域發(fā)射符號(hào)，并且利用半正定松弛的方法，將PA

5、PR抑制轉(zhuǎn)化為凸優(yōu)化問(wèn)題求解，對(duì)PAPR的仿真表明該方法可以獲得明顯的PAPR抑制效果。論文還提出了一種優(yōu)化調(diào)幅的可見(jiàn)光通信高效發(fā)射技術(shù)，該算法在發(fā)射端線性范圍有限條件下，允許一定程度的限幅噪聲時(shí)，計(jì)算合理的調(diào)幅系數(shù)，來(lái)獲得良好的系統(tǒng)接收效果。仿真結(jié)果表明優(yōu)化調(diào)幅法在考慮系統(tǒng)非線性條件下，可以通過(guò)較小的計(jì)算量得到PAPR和誤碼率性能的改善。
　　最后，論文主要對(duì)LTE-Advanced中的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)以及異構(gòu)網(wǎng)中引入的不同低功率節(jié)點(diǎn)進(jìn)

6、行了介紹，并且對(duì)3GPP中多種干擾抑制技術(shù)分別進(jìn)行了說(shuō)明。論文同時(shí)還指出了異構(gòu)網(wǎng)小蜂窩存在的定時(shí)同步問(wèn)題，并提出了一種基于前綴的非同步異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)小區(qū)間干擾抑制方法。該方法在時(shí)域eICIC的基礎(chǔ)上，考慮小區(qū)間的定時(shí)同步誤差，將其中一個(gè)小區(qū)的一部分發(fā)射信號(hào)復(fù)制到下一幀的頭部，能夠?qū)崿F(xiàn)干擾抑制的作用。論文給出了采用本算法對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)中斷率的理論推導(dǎo)和仿真分析，結(jié)果表明該算法可以提高存在同步誤差的異構(gòu)網(wǎng)小區(qū)之間的用戶(hù)數(shù)據(jù)速率，改善系統(tǒng)中斷