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HINOC(high performance network over coax)系统是一种基于OFDM玟木的同轴电缆通信系统。为实现在16MHz带宽内达到100Mbps以上传输速率,HINOC系统采用了1024QAM等高阶调制方式,并计划在下一个版本中采用4096QAM等更高阶数的调制方式。本论文主要研究和分析了HINOC系统采用4096QAM等高阶调制方式时存在的问题,并结合分析结果提出相应的解决方案。本论文的主要工作体现在以下几个方面: 1.对HINOC系统当前平台采用4096QAM时的性能进行仿真,研究了信道估计误差、载波频偏及采样时钟频偏估计误差、符号间干扰、数字中频信号混叠干扰等因素对系统采用高阶调制方式的影响,分析结果表明信道估计误差、符号间干扰以及数字中频混叠干扰对系统误码性能的影响最大,甚至可能引起系统无法正常工作。 2.对HINOC系统的信道估计方法进行了细致的分析和对比,主要针对信道估计结果帧间平均方法以及非数据辅助信道估计所采用的去除调制信息方法进行了研究。论文分析指出,现有基于幅度.相位的估计结果帧间平均方法为有偏估计。但通过对该估计偏差进行理论推导和仿真验证,证明其相对于系统中的噪声可忽略不计,基本不会影响系统的误码性能。此外,提出了一种基于绝对量的估计结果更新方法,其性能优于现有系统采用的基于差量的方法约ldB。最后,通过分析和仿真,指出基于判决反馈的去调制信息方法在抗噪声及信道频率选择性衰落方面优于当前系统采用的基于调制信息相位乘4模2π的方法。通过上述三方面的工作,系统信道估计精度可满足高阶调制的需求,并具有更高的可靠性。 3.对数字中频混叠干扰产生的原因进行了细致的理论推导,推导结果表明当前平台所采用的基带数字低通滤波器的阻带衰减指标无法满足HINOC系统采用4096QAM等高阶调制方式的需求。同时,对符号间干扰的产生原因进行了分析,发现当前基带数字低通滤波器的阶数过高是导致符号间干扰严重的主要原因。综上,论文从数字中频混叠干扰抑制、符号间干扰抑制以及满足HINOC系统基带信号频谱模板需求三方面考虑,对基带数字低通滤波器进行了研究和设计。通过对当前常用滤波器设计方法进行分析和仿真,指出当前各种常用滤波器难以同时满足前述三方面的设计需求。因此,论文提出了在系统中采用频域上/下采样的方法,以消除上采样过程中产生的映像信号,并提供辅助的频域滤波效果。此外,针对基带低通滤波器,论文还提出了5th-Band滤波器结合频域预补偿的方法。结合论文提出的两种方法,使得混叠干扰对系统误码性能的影响可忽略不计;且滤波器仅29阶,使符号间干扰引起的系统误码性能损失由1dB下降为0.4dB。 通过上述工作,论文证明了HINOC系统采用4096QAM等高阶调制方式的可行性,使系统在同时采用高阶调制方式和数字中频时能够正常工作,并在采用4096QAM时使系统误码性能相对于理论性能的损失由原先的约3dB降低至约1dB。