emd-ica算法在ofdm通信系统中应用研究

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1、学校编码１０３９０分类号ＴＮ９１１学号２０１３１１８２３００９密缀集Ｉ欠学硕±学位论文ＥＭＤ－ＩＣ乂算法在ＯＦＤＭ通信系统中应用研究指导教师：瞧朝旧教授作者姓名：苏亮Ｖ■—ｆ．申请学位级别；硕±＜‘＇学科专业；杏通运输工程研究方向：适通信烏Ｘ程及控制论文提交日期１６年５月３日：２０论文答辩日期：２０１６年６月１４日学位授予单位：集美大学一又，学位授予日期２０１６年６月；’＇一．答辩委员会主席；谢维波教授论文评阅人：—＇．；一，＞

2、ｒ；－．＇、－－－产．Ｖ．、、一－．—－Ｖ早－．Ｖ．．以＇〇＇户■．￣古祭；、，．户、，‘、？＊学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取＾文标注和致谢的地方外，论文中不包含其得的研究成果。除文中特别加过的研究成果。本人依法享有和承担由此他个人或集体已经发表或撰写论文产生的权利和责任。声明人）（签名＾、八、占诚时间：２＞保护知识产权声明目，Ｐ：学校本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论义的规定，对Ｗ采用巧权保留送交论文的變印

3、件和磁盘，允许论义被森阅和借阅。美大学论问意集、汇位文编学影印、缩印或扫描等复制手段保存。部内容论的全或分文部、播学位不表传同媒体上发不同方式巧用）：幕（签名者作＾：（签名）导师、，文良若；时间硕士学位论文EMD-ICA算法在OFDM通信系统中应用研究ResearchonApplicationofEMD-ICAAlgorithminOFDMCommunicationSystem学科门类：工学作者姓名：苏亮指导教师：陈朝阳教授学科专业：交通运输工程研究方向：交通信息工程及控制学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2016年6月14

4、日EMD-ICA算法在OFDM通信系统中应用研究摘要正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM）实质上是一种多载波并行传输技术方案，OFDM作为高效的无线传输技术，由于其强抗干扰性能与高频谱效率已被很多无线通信系统采纳。本文提出了利用EMD（EmpiricalModeDecomposition，EMD）算法实现单通道OFDM系统频偏（CarrierFrequencyOffset，CFO）估计的新方法，同时针对EMD分离出现的模态混叠问题，通过联合独立成分分析（IndependentCom

5、ponentAnalysis，ICA）方法消除模态混叠，开展了EMD-ICA联合算法在OFDM通信系统中的研究工作。最后实现了基于EMD-ICA算法的CFO估计方案。本文的研究工作主要包括以下内容：首先，给出本文研究背景及意义，并对OFDM的基本模型与调制解调过程给予阐述，介绍了其优缺点，通过大量文献深入了解了OFDM系统频偏估计及EMD-ICA融合算法的最新研究现状。其次，根据无线信道衰落特性与多普勒频移带来的影响，分析了OFDM同步误差产生的ICI干扰问题，且定量分析了由CFO导致的同步偏差影响OFDM系统性能的问题，本文在详细对比了几类传统

6、CFO估计算法的基础上，提出了基于EMD及ICA技术的OFDM系统研究方案。再次，介绍了时频分析和EMD建模方法，给出了其Hilbert变换的原理及EMD主要特性，并总结了消除EMD混叠效应的方法。同时以相关检测的单通道OFDM模型为依据，提出EMD算法应用于OFDM系统频偏估计的新方法，仿真结果表明该方法相比于传统的CFO估计算法，不需要额外的训练序列，可以提高频谱利用率，降低了系统实现的难度。最后，利用ICA方法消除模态混叠的新方法，研究了采用EMD-ICA算法实现OFDM系统CFO估计的方法，改善了由模态混叠导致的随载波数增加CFO估计性能

7、下降的问题，进一步提高了CFO估计精度，然后通过多路仿真性能评价，验证了该方法的可行性与有效性，为OFDM系统同步技术的研究与实现提供了一种新思路，具有一定的理论与实际应用价值。关键词：正交频分复用；经验模态分解；CFO估计；EMD-ICA算法IResearchonApplicationofEMD-ICAAlgorithminOFDMcommunicationsystemAbstractOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingisessentiallyaschemeofmultiplexmulticarr-i

8、er.Asatypeofefficientwirelesstransmissiontechnology,OFDMhasbeenadopt