【摘 要】
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无线通信的快速发展导致通信系统传输数据量急剧增长,提升传统通信系统的信息传输速率以及在有限的频谱资源内获得更高的频谱效率迫在眉睫。超奈奎斯特(Faster than Nyquist,FTN)技术提供了一种非正交调制方式,允许信号以高于奈奎斯特速率进行传输,允许在同样的带宽内传输更多的码元,这突破了传统正交调制系统的约束,实现了更高的系统容量和频带利用率。随着越来越多的学者给予FTN技术更高的关注,
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无线通信的快速发展导致通信系统传输数据量急剧增长,提升传统通信系统的信息传输速率以及在有限的频谱资源内获得更高的频谱效率迫在眉睫。超奈奎斯特(Faster than Nyquist,FTN)技术提供了一种非正交调制方式,允许信号以高于奈奎斯特速率进行传输,允许在同样的带宽内传输更多的码元,这突破了传统正交调制系统的约束,实现了更高的系统容量和频带利用率。随着越来越多的学者给予FTN技术更高的关注,FTN技术的实现成为了可能。但是FTN技术带来了严重的符号间干扰(Inter Symbol Interference,ISI),且FTN加速对于接收机的同步也提出了更高的要求。本文针对面向FTN系统的检测技术、载波恢复技术展开研究,主要研究成果如下:其一,研究单载波FTN系统中低复杂度且抗严重ISI的接收机检测技术:1)介绍传统接收机检测算法,通过分析现有算法,指出各算法的优势与不足;2)在可回退K的连续符号序列估计算法的基础上,提出一种基于多层迭代的连续符号干扰消除算法,所提出的算法利用连续接收符号序列进行ISI消除,以连续符号为基础极大地降低了算法的复杂度,避免了误差传播现象的出现,利用多层迭代的思想极大地提升了算法的性能;3)通过仿真表明,所提出的算法可以在加速因子为0.8和0.9时的第二代卫星数字电视广播(Digital Video Broadcasting-Satellite-Second Generation,DVB-S2)所有调制方式下逼近理论线,超越传统FTN检测算法性能,并且拥有较低的算法复杂度。其二,研究面向单载波FTN系统的载波恢复技术:1)分析存在载波频率偏差时的FTN系统模型,FTN加速使得接收符号带有ISI,进而导致载波恢复算法性能下降;2)引出DVB-S2标准下经典载波恢复算法,并在FTN加速下对各算法进行相应的数学推导;3)通过仿真分析DVB-S2标准经典载波恢复算法在FTN加速下的性能,发现Fitz算法与L&R算法受到FTN加速影响较小,Kay算法与M&M算法在加速因子为0.8和0.9时,其估偏范围会有一定程度的减小,但不影响频率偏差较小时的实际应用。
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