【摘 要】
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与传统的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)多载波系统相比,偏移正交幅度调制的滤波器组多载波(Filter Bank Multi Carrier with Off-set Quadrature Amplitude Modulation,FBMC-OQAM)系统具有更高的频谱利用率和一定的抗频偏能力,因此受到越来越多的关注。在
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与传统的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)多载波系统相比,偏移正交幅度调制的滤波器组多载波(Filter Bank Multi Carrier with Off-set Quadrature Amplitude Modulation,FBMC-OQAM)系统具有更高的频谱利用率和一定的抗频偏能力,因此受到越来越多的关注。在双选择性衰落信道下,频率选择性衰落和时间选择性衰落使得FBMC-OQAM的固有虚部干扰被串扰为复数干扰,产生严重的符号间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)和子载波间干扰(Inter Carrier Interference,ICI),使得FBMC-OQAM系统性能恶化。本文研究了双选择性衰落信道下FBMC-OQAM系统信号检测方法,探索了利用信号处理方法提高FBMC-OQAM系统性能的可行方案,主要工作和贡献有:1、提出一种FBMC-OQAM过采样干扰消除方法。通过对FBMC-OQAM接收端信号过采样,以改变接收信号中干扰的分布,获得更好的信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio,SINR)采样点,进而通过检测算法最小化或消除干扰,实现抑制双选信道下接收端严重的ICI和ISI的目的。此外,考虑到FBMC-OQAM系统的ICI主要来自于相邻子载波,提出一种低复杂度过采样信号接收机,该接收机能够有效降低检测运算复杂度。仿真结果表明提出方案在双选信道下能够有效消除接收端ISI和ICI。2、提出一种FBMC-OQAM共轭过采样系统。该系统在发射端采用共轭调制方式调制信息,在接收端对共轭信号过采样,通过检测算法最小化干扰完成检测,然后对检测后的共轭信号线性合并,实现了对双选信道和系统固有虚部干扰带来的ISI和ICI的消减。并提出一种子块MMSE共轭过采样信号接收机,用来降低信号检测运算复杂度。仿真结果表明在相对移动速度为300km/h和600km/h下,提出的FBMC-OQAM共轭过采样系统的性能比FBMC-OQAM过采样方案在BER为-410时分别提升了约9d B和11d B。3、提出一种基于深度学习分类技术的FBMC-OQAM共轭信号检测方案。首先自制星座点冗余实数数据集,接着以星座点分类的方式训练神经网络模型,然后用最优网络模型对FBMC-OQAM共轭信号进行检测,并直接恢复出发送端原始数字符号。该检测方案中,网络模型能够学习到OQAM后处理和共轭信号合并的所有操作原理,进而以深度学习的方式实现了FBMC-OQAM共轭系统的干扰消除和线性合并分集。测试结果表明该方案提升了系统综合检测性能。
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