ofdm无线通信系统中降低峰均比技术的研究电子与通信工程大学毕设论文Word文件下载.docx
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降低峰均比技术的研究
学号:
姓名:
专业领域:
电子与通信工程
导师:
学院:
信息光子学与光通信研究院
年月日
独创性(或创新性)声明
本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
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日期:
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本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。
导师签名:
OFDM无线通信系统中降低峰均比技术的研究
摘要
近几年来,随着移动通信系统的迅猛发展及用户业务交往的频繁和综合化,对数据传输的要求也越来越高,尤其是有了第四代移动通信系统之后,4G能在很高的传输速率下提供高质量的影像多媒体在内的各种数据和话音业务,较快地推进了社会发展和人民生活方式的转变。
同时,4G系统也存在很多关键技术的挑战,例如系统的频带资源是比较紧张的,但是业务量却与日俱增,这就要求系统有更高的频带资源利用率;
另外,无线信道复杂的传播环境往往会造成信号的多种衰落和干扰,故要求系统有更理想的抗干扰、抗衰落和调制解调技术。
正交频分复用(OFDM)是在20世纪60年代针对分散的并具有较明显衰落特性的信道提出的一种通信方式,随着DSP技术的快速发展,尤其是有了离散傅里叶变换的快速算法以后,正交频分复用技术便受到越来越多的关注。
但同时也存在一些限制OFDM技术进行广泛实际应用的瓶颈问题,如高峰均比就是其中最关键的问题之一。
本文首先介绍了OFDM技术的基本原理和峰均比问题产生的原因,在此基础上研究了OFDM系统中降低PAPR的三种技术,即信号预畸变处理技术、编码类技术和概率类技术,对信号预畸变处理技术中的限幅技术、C变换和概率类技术中的PTS算法均提出了改进方案,在次优迭代PTS算法基础上提出子序列数可调的SASI—PTS算法,并将该算法分别和改进后的限幅技术、改进后的C变换技术结合在一起产生了两种新的融合改进算法,通过对算法的PAPR性能和BER性能进行仿真,验证了改进算法的可行性。
关键词:
OFDM峰均比CCDF限幅PTS算法C变换
THERESEARCHOFWCDMANETWORKOPTIMIZATIONBASEDONSUBSCRIBERPERCEPTION
ABSTRACT
Withtherapiddevelopmentofmobilecommunicationsnetwork,theemergenceofnewtechnologiesandnewservicesandthepopularityofintelligentterminalstakearevolutionarychangeofsubscriberperceptionin3GnetworkthanintraditionalGSMnetwork.Inordertocopewiththefiercecompetitionofthedomestictelecommunicationsmarket,themobilecommunicationoperatorsmusteffectivelycontroltheservicequalityofthenetwork,toenhancethesubscriber'
sactualperception.Networkoptimizationisakeymethodofmobilecommunicationnetworkqualitycontrol,itplaysaveryimportantroleforthestability,therobustnessandthematurityofthenetwork.Buttheexistingmobilecommunicationnetworkoptimizationmethodsaremorefromthepointofviewofnetworkperformance,optimizedobjectsarelimitedtonetworkelementequipment,lackofmeanstoevaluateandoptimizethesubscriberperceptiondirectly.
Inviewofthesituation,combiningwithChinaUnicom'
sWCDMAnetworkoperationpractice,thepaperanalyzesandquantifiesthesubscriberperceptionfromsubscriberexperiencemanagementandnetworkperformancemonitoringbyusingthetestsandKPIindices,thenestablishesthesubscriberperceptionevaluationmodelwhichcoverscoverageperformance,accessperformance,maintainingperformanceandqualityofservice.Subsequently,thepaperanalyzesthefactorsthataffectsubscriberperceptionofmobilecommunicationnetworksindetail,sumsupthesubscriberperceptionoptimizationprocess.
Inempiricalresearchstageofthesubscriberperceptionoptimization,thepaperstudiestheoptimizationmethodsofcoverageeffectfromtheweakcoverage,thecross-districtcoverageandthepilotpollution.Thenthepaperselectsthepowerresourceandthechannelizationcoderesourcewhicharecloselyrelatedtothesubscriberperceptionastheoptimizingobject,studiestheschedulingalgorithmsofimprovingtheWCDMAsystemefficiency.Finally,itstuidiesthemethodsofenhancingthetypicalservicequalityinWCDMAsystemthroughthevoiceMOSandpacketserviceaccessdelayoptimization.ThroughthepracticeoftheoptimizationmethodsinvolvedinthispaperincurrentShijiazhuangWCDMAservicearea,itcanrealizethebalanceamongWCDMAsystemcoverage,capacityandqualitybasedonthesubscriberneeds,improvetheend-to-endserviceperformance,andtherebyeffectivelyenhancetherealperceptionofthesubscriber.
KEYWORDS:
WCDMA,SubscriberPerception,NetworkOptimization,CoverageEffect,SystemCapacity,ServiceQuality
第一章引言
1.1课题研究背景
3G的快速发展只是暂时满足了用户对宽带化的需求,最高的比特率还是有限的。
为了进一步提高用户利用MS或者其它移动终端设备访问因特网时的比特速率,人们开始进行基于3G的进一步演进的研究,也就是第四代蜂窝移动通信系统(简称为4G)。
4G是一种宽带接入和分布式的系统,在室内或者静止环境下可提供20M的传输速率;
在车速环境下,提供高于2M的比特传输速率;
还可以提供20M的下载速率。
在这样的速率下,4G所能提供的业务包括了高质量的影像多媒体业务在内的各种数据业务和话音业务等。
4G的网络结构是一个采用全IP的网络结构,也就是说它不仅核心网采用IP结构,整个的无线接口也要采用IP技术。
网络结构主要包括CN、4GRAN和MN,CN的主要功能是完成位置管理和控制呼叫控制及业务控制;
4GRAN主要完成无线传输、无线资源控制和移动性管理;
而MN相当于一个网关,为小型的网络提供接入。
因此,4G的网络是一个无缝连接的网络,也就是说各种无线和有线网都能以IP协议为基础连接到IP核心网。
4G也属于蜂窝移动通信系统,它主要利用无线电波进行信息传输和交换的,而无线电波本身有很不理想的传播特性,所以移动通信信道的传播条件是非常复杂、恶劣的。
其中,多径效应是无线信道的一个主要特征,由于实际移动信道中的散射体很多,所以移动台天线接收到的信号往往是多个电波合成的,有的时候是同相合成,信号增强,但有的时候却是反向叠加,导致信号减弱,反相叠加时信号会产生深度较大且快速的衰落即多径衰落,这种衰落会严重影响信号的传输质量,造成脉冲信号的时延扩展,从而引发码间干扰。
无线电波在不同的环境中传播的时候,它的特性也不完全相同。
当电波经过不同的地形地物时,都会产生一定的慢衰落或者损耗。
当传输的信号带宽大于信道相关带宽时还会产生导致信号失真的频率选择性衰落。
另外,运动中的移动台接收到的信号往往有一定的附加频率即多普勒频移,这种频移也会对信号产生一定的干扰。
移动信道的诸多不理想特性对蜂窝系统的数字调制解调技术提出了更高的要求。
首先,要有较高的频谱利用率和极窄的功率谱;
由于移动通信是一种多波道系统,调制信号功率谱带外辐射如果较强,会产生严重的邻频干扰,为使干扰不影响系统的传输性能,保证数字信号的传输质量,一般要求信干功率比不小于20分贝,考虑到移动台运动时的衰落深度可达20dB—40dB,故要求已调信号在邻道
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