论文部分内容阅读
本文以存在时间弥散与频率弥散的双选择性衰落信道下的宽带无线接入问题为应用背景,围绕各种载波技术的抗衰落性能展开。由于在无线信道上进行高速率通信时受到多径效应的影响,系统会产生严重的码间干扰。为了消除码间干扰,降低通信系统的误码率,均衡技术被广泛地应用于各种高速率无线通信系统。在IEEE802.16a标准对于物理层标准的关键技术中建议了多载波的代表正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)体制和采用频域均衡技术的单载波传输(Single Carrier-Frequency Domain Equalization, SC-FDE)两种方案。同时,这两种技术方案也是第四代移动通信的核心技术。因此,对它们的研究对于无线通信的发展及其重要。除此之外,基于四项加权分数傅里叶变换(4-Weighted Fractional Fourier Transform, 4-WFRFT)的单载波与多载波的混合载波体制初登舞台,它作为一种崭新的混合载波体制的代表值得我们深入探讨并将之与OFDM和SC-FDE技术进行比较研究。论文首先阐述了无线信道的基本特征,给出时变多径信道的冲激响应模型。并在此基础上,引入了克服信道衰落和干扰的信道均衡技术。在简单介绍了均衡技术并将均衡技术分类后,从均衡器结构,均衡目标准则,自适应均衡算法三个方面分别对均衡技术给出了详细分析。由于在恶劣信道中均衡器对时变信道的快速自适应是不可缺少的,于是详细介绍了LMS最陡下降算法与直接RLS算法两种自适应算法,并进行了理论分析与仿真,并给出算法对比分析。接着,本文分析了OFDM,SC-FDE,4-WFRFT三种载波体制的系统模型与特性,并详细介绍了4-WFRFT理论基础及其在通信中的应用,并给出了基于4-WFRFT载波体制的基本原理和系统框图,重点分析了4-WFRFT载波体制作为一种新的技术可能具有的优势。最后,本文对单载波QPSK调制信号在多种信道下进行不同均衡器结构以及多种自适应算法的仿真,以仿真结果分析算法性能。接着分析了频域均衡原理,并将OFDM,SC-FDE,基于4-WFRFT的混合载波的三种载波体制进行时间弥散信道下的频域均衡效果进行仿真对比,并给出误码率曲线的理论分析。而后建立了简化的时间弥散与频率弥散的双选择性衰落信道并将三种体制进行对比,仿真体现了4-WFRFT对双选择性信道的衰落有更强的抵抗能力,展现出了一定的发展前景。