【摘要】：通用濾波多載波(Universal Filtered Multi-Carrier,UFMC)作為5G候選波形之一,憑借良好的帶外抑制和較高的頻譜利用率引起了廣泛關注。UFMC作為一種多載波技術,載波頻偏是影響其系統(tǒng)性能的一個重要因素。為了降低載波頻偏對系統(tǒng)性能的影響,本文擬在接收端對信號進行頻偏估計,以實現(xiàn)載波同步。所以,本文主要圍繞UFMC系統(tǒng)的載波頻偏估計算法展開研究。基于上述背景,本文首先分析了UFMC系統(tǒng)的基本原理并以公式推導的形式給出了UFMC與OFDM之間的關系。同時結合子帶濾波的過程,總結了UFMC系統(tǒng)的特點。在綜合分析了現(xiàn)有載波同步算法的基礎上,給出了可能的改進方向。其次,在分析了載波頻偏產生的原因和對UFMC系統(tǒng)性能的影響后,本文將SC算法應用于UFMC中,由于UFMC經過濾波后的特殊符號結構,小數(shù)倍和整數(shù)倍頻偏估計的實現(xiàn)方法中都必須做出相應的改動。借鑒SC算法的思想,本文提出了只使用一個UFMC符號作為訓練序列的改進算法,有效地降低了同步序列的開銷。改進算法通過整數(shù)倍頻偏估計和小數(shù)倍頻偏估計共同完成頻偏估計過程。其中,整數(shù)倍頻偏估計是利用譜相關的原理計算的;為了提高估計精度,重新設計了訓練序列的結構用于小數(shù)倍頻偏估計。通過仿真數(shù)據(jù)表明:改進算法不僅估計范圍大,而且估計精度高。最后,基于現(xiàn)場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)給出了載波頻偏估計模塊和接收機中其他關鍵模塊的硬件實現(xiàn)方案。其中載波同步模塊是依據(jù)改進算法的原理實現(xiàn)的。在實現(xiàn)過程中首先基于理論分析,確定算法實現(xiàn)的結構并將其劃分為若干子模塊,再通過Matlab仿真數(shù)據(jù)確定硬件語言中的數(shù)據(jù)位寬等參數(shù)。用硬件描述語言實現(xiàn)各個子模塊并對其進行功能仿真,對比仿真結果是否與Matlab的仿真結果一致,以此驗證其邏輯功能是否正確。最終將生成比特文件下載到開發(fā)板中,使用Chipscope捕獲FPGA上的實時信號,完成整個系統(tǒng)的調試與驗證。
【圖文】：

圖 1.1 5G 應用場景設計是移動通信物理層的基礎技術。OFDM 作為 4G 波形被廣泛應各子載波間是相互正交的，頻譜之間可以相互重疊，，所以頻譜利用高很多。而且能夠有效對抗多徑衰落，除此之外，它的實現(xiàn)復雜度

圖 2.1UFMC 系統(tǒng)模型進行IDFT變換后，需要將得到的并行數(shù)據(jù)流轉換成串行的數(shù)據(jù)流，據(jù)流ix 進行濾波處理。UFMC系統(tǒng)使用的是切比雪夫濾波器，可根據(jù)長度L生成一個中心頻率為 0 的濾波器，對于不同的子帶需要將該濾
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

相關碩士學位論文 前5條

1 何萍;UFMC系統(tǒng)中同步技術的研究[D];重慶郵電大學;2017年

2 金洪善;基于FPGA的UFMC基帶系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];重慶郵電大學;2017年

3 席思雨;面向小包傳輸?shù)耐ㄓ脼V波多載波復用技術研究[D];北京交通大學;2017年

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5 陳會英;OFDM系統(tǒng)載波頻偏估計有關算法的研究[D];南京郵電大學;2011年

本文編號：2686613