滤波OFDM系统关键技术研究

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1、分类号：密级：。。。。。。UDC：编号：。工学硕士学位论文滤波OFDM系统关键技术研究硕士研究生：曹明月指导教师：张薇副教授学科、专业：信息与通信工程论文主审人：王勇讲师哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：。。。。。。UDC：编号：。。。。。。工学硕士学位论文滤波OFDM系统关键技术研究硕士研究生：曹明月指导教师：张薇副教授学位级别：工学硕士学科、专业：信息与通信工程所在单位：信息与通信工程学院论文提交日期：2018年3月14日论文答辩日期：2018年3月9日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADis

2、sertationfortheDegreeofM.EngResearchonKeyTechnologiesofFiltered-OFDMCandidate:CAOMingyueSupervisor:AssociateProf.ZHANGWeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:InformationandCommunicationsEngineeringDateofSubmission:14.Mar.2018DateofOralExamination:9.Mar.2018U

3、niversity:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位

4、期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日滤波OFDM系统关键技术研

5、究摘要为了满足第5代移动通信系统对于传输效率、时频资源利用率以及业务的灵活多样性等方面的需求，滤波正交频分复用技术（F-OFDM）作为一种新型的多载波技术被提出并成为下一代移动通信系统的候选方案之一。F-OFDM技术通过对频谱资源的划分以及相比于正交频分复用技术（OFDM）新增的子带滤波技术，不仅保留了OFDM技术能够高速有效地进行数据传输等优点，还克服了OFDM带外泄露严重、对同步性要求严格等缺点，拥有多个可配置不同参数的子带以实现业务需求的灵活性。但F-OFDM系统由于存在多个高阶子带滤波器，导致系统具有较高的实现复杂度，同时也存在峰均功率

6、比（PAPR）较高的劣势。本文主要针对这两个问题进行重点研究。本文首先介绍了F-OFDM系统的整体构架，重点阐述了系统发射端和接收端中不同于OFDM系统的关键部分的工作原理及实现方法，并通过仿真验证F-OFDM系统能够得到与OFDM系统相似的可靠性。其次，研究了基于窗函数法的滤波器设计方法，并比较了不同窗函数的特征及其对系统性能的影响。针对F-OFDM采用子带滤波后导致系统实现复杂度增大的问题，提出了用基于重叠保留法或重叠相加法的频域滤波方法代替时域滤波方法，实现低复杂度的子带滤波。对比时域滤波与频域滤波的计算复杂度，结合系统的误码率曲线进行分

7、析可知，采用频域滤波的F-OFDM系统在保持原系统误码率性能的同时，能够显著降低系统实现复杂度。再次，介绍了已有的应用于OFDM系统的PAPR抑制技术，对C变换法和限幅滤波法进行研究，并针对F-OFDM系统架构的特点，分别完成这两种算法在系统中的应用。根据算法对系统误码率和PAPR产生的影响，分别将两种算法优化为C变换滤波法和迭代限幅滤波法，通过仿真分析采用了新算法的系统各方面性能的表现。最后，提出了一种新的应用于F-OFDM系统中的PAPR抑制算法：C变换迭代限幅滤波算法，并对其进行优化。通过仿真验证优化后的C变换迭代限幅滤波算法，虽然在一定

8、程度上增加了系统的复杂度，但在PAPR的抑制和系统的可靠性方面都优于原先的PAPR抑制方法。关键词：滤波OFDM；子带滤波；重叠保留法；PAPR；C变