【摘 要】
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目前,第五代移动通信（5th Generation Mobile Communication Technology,5G）系统基于时分或频分的双工模式,存在频谱利用率不够的问题,不能满足5G不同场景下的业务需求,因此在5G毫米波通信场景下灵活双工开始被广泛地研究。针对灵活双工上下行信号存在的邻道干扰问题,本文研究了一种5G毫米波灵活双工模式下的邻道干扰抑制算法,进行了理论分析和实验验证,主要工作与
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目前,第五代移动通信（5th Generation Mobile Communication Technology,5G）系统基于时分或频分的双工模式,存在频谱利用率不够的问题,不能满足5G不同场景下的业务需求,因此在5G毫米波通信场景下灵活双工开始被广泛地研究。针对灵活双工上下行信号存在的邻道干扰问题,本文研究了一种5G毫米波灵活双工模式下的邻道干扰抑制算法,进行了理论分析和实验验证,主要工作与贡献如下:第一,调研了已有的邻道干扰抑制算法。阐述了邻道干扰产生机理,对邻道干扰抑制方法进行分类和分析,为灵活双工模式下邻道干扰抑制算法提供理论参考。第二,提出了基于Volterra级数对功放非线性系数和无线多径信道进行联合估计的灵活双工邻道干扰抵消算法。设计了一种时间同步方式,解决了整数阶和小数阶的时间同步误差问题;分析了所提算法的理论性能,研究了时间误差对抑制性能的影响;提出了简化的优化方法;并对邻道干扰抑制算法进行Simulink仿真,结果表明:对于100 MHz带宽的邻道干扰信号,抑制算法能够实现3～11 d B的抑制能力,使得抑制后的信号达到噪声水平。第三,完成了灵活双工邻道干扰抑制算法的FPGA设计与性能测试。构建了5G毫米波灵活双工平台的总体结构;设计了邻道干扰抑制算法的FPGA模块,阐述了模块内部结构和工作流程;搭建了5G毫米波灵活双工通信的硬件测试平台,实际测试了邻道干扰抑制性能;结果显示,3～7 d B干噪比的邻道干扰能够被抑制到与噪声相比2d B以下水平,而7 d B以上时邻道干扰抑制性能减弱,原因是折衷考虑了FPGA资源和复杂度,降低了FPGA实现时估计模型的准确度,导致高干噪比时模型不能够精确估计功放的非线性。本文针对5G毫米波灵活双工模式下邻道干扰抑制算法开展的研究,其成果可以为实现5G毫米波灵活双工通信的应用和后续产品的开发提供理论依据和工程参考。
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