面向5G的多载波及UFMC同步技术研究

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1、硕士学位论文｜｜肇圓面向５Ｇ的多载波及ＵＦＭＣ同步技术研究丨＿：作者姓名燕：ｔ指导教师姓名、职称马文平教授申请学位类别工学硕士西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。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己经发表或撰写过的研宄成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同事对本研究

2、所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任７卜ｆｅ日期本人签名：：喊叫西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，ｓ卩：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文，；学校可以公布论文的全部或部分内容允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研宄成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位

3、为西安电子科技大学。＞＾：乂导师签名：＾本人签名］日期：日期：学校代码10701学号1501120150分类号TN929密级公开西安电子科技大学硕士学位论文面向5G的多载波及UFMC同步技术研究作者姓名：何燕一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：马文平教授学院：通信工程学院提交日期：2018年6月ResearchonMulti-carrierandUFMCSynchronizationTechnologyfor5GAthesissubmitted

4、toXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByHeYanSupervisor:MaWenpingTitle:ProfessorJune2018摘要摘要多载波技术是目前5G关键技术中的研究热点之一。其中通用滤波多载波技术(UniversalFilteredMulti-Carrier,UFMC)因其带外辐射小，频域鲁棒性高等优势成为强有力的候选波形

5、。依据5G新空口协议中多载波技术相关规定，LTE下行链路采用的正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)技术由于对同步偏差的高度敏感性而难以沿用。同步偏差严重损害系统性能，其中定时误差会产生符号间干扰(Inter-SymbolInterference,ISI)，频率误差则会引发子载波干扰(Inter-CarrierInterference,ICI)，因此如何克服同步偏差带来的干扰，满足5G通信需求，是一项急需解决的关键难题。本文首先介绍LTE中多载波技术——OF

6、DM，在此基础上引入5G中几大热门的多载波技术：滤波器组多载波(FilterBankMulti-Carrier,FBMC)、通用滤波多载波(UFMC)和广义频分复用(GeneralizedFrequencyDivisionMultiplexing,GFDM)，对其基本原理进行介绍，从5G支持的技术规范和应用需求等角度对比各个多载波技术并总结优缺点。其中重点展开UFMC系统与OFDM系统的性能比较，比较其在不同载波频率偏移(CarrierFrequencyOffsets,CFO)、不同定时偏移(TimeOffsets,TO)

7、下及采用不同滤波器长度时UFMC系统所展现出的性能优劣。本文重点讨论了基于UFMC系统的同步技术应用。首先按类别阐述了现有的UFMC系统同步技术，在辅助频偏估计算法的基础上，提出了两种改良方案。两种方案均利用了ZC序列的良好特性，其中一种CFO联合消除方案采用延迟相关算法获取粗频偏估计；其次，通过M段自相关操作获取残留频偏。另一种频偏消除方案基于最小二乘法(LeastSquare,LS)准则进行信道估计实现粗频偏的估计和补偿，通过构造特殊的训练序列简化细频偏估计步骤。经过理论推导和仿真验证，结果论证了改进的频偏估计方案在多

8、径衰落信道下均有较好的频偏补偿效果，改善了UFMC系统性能。基于定时同步技术，参考OFDM系统中常用的定时算法，分析其在UFMC系统中的适用性和估计性能。为了解决传统符号定时同步算法在UFMC系统中精度较低的问题，对现有符号定时同步技术实行优化，提出了适合UFMC系统的符号定时方案，克服了传统算法适用性