恒包络OFDM系统波形的设计

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1、硕士学位论文恒包络ＯＦＤＭ系统波形的设计ｉｆ１作者姓名王昊指导教师姓名、职称孙锦华副教授申请学位类别工学硕士Ｓ１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宄成果；也不包含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一．与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己

2、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《本人签名：曰期：＿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，即：研究生在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，署名单位为西安电子科技大学保密的学位论文在

3、年解密后适用本授权书。＿？表导师签名：本人签名：．日期ｒ．：／（ｊｓ日期：＾ｃ￡学校代码10701学号1501120189分类号TN911密级公开西安电子科技大学硕士学位论文恒包络OFDM系统波形的设计作者姓名：王昊一级学科：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：孙锦华副教授学院：通信工程学院提交日期：2018年6月DesignofWaveformforConstantEnvelopeOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingSystem

4、AthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByWangHaoSupervisor:SunJinhuaTitle:AssociateProfessorJune2018摘要摘要在宽带高速无线通信系统中，正交频分复用（OFDM）是一种具有广阔应用前景的多载波传输技术。它具有频率利用率高、对抗码间干扰和衰落能力强等优点，已经在4G等

5、领域有了广泛的应用。然而，传统OFDM系统也存在诸如峰值平均功率比高、对频率偏移和相位偏移十分敏感等缺陷。尤其是高的峰均比会要求OFDM系统的发射机功放具有较大的动态范围，从而大大增加系统的复杂度。在传统降低峰均比方法的基础上，本文重点研究了传统OFDM与恒包络调制的结合技术——恒包络正交频分复用（CE-OFDM），它借助频率调制或相位调制等恒包络调制技术，将传统OFDM信号二次调制在恒包络载波信号的频率或相位信息中，从而大大降低其峰均比，有效地解决了传统OFDM系统的高峰均比问题。并且，在CE-OFDM系统中也可以使用非线性功率放大

6、器，这与传统OFDM系统相比功耗有了明显的下降。因此，对恒包络OFDM系统波形的设计与研究具有重要的意义。本文首先研究了传统OFDM系统，包括其信号数学模型、循环前缀结构、信号带宽等，研究了其高峰值平均功率比的问题及相关已有降峰均比技术。接着，研究了CE-OFDM技术的基本原理和系统模型，包括其信号数学模型、子载波调制方式和子载波波形。其次，作为后文载波同步部分的基础，研究了一些载波同步的基本问题，包括同步模式、帧结构和估计性能界。接着，研究了CE-OFDM系统的传统反正切接收机与两种改进型接收机——基础线性接收机和增强接收机，通过对

7、这三种接收机在不同调制阶数和不同调制指数的条件下进行仿真，可知传统反正切接收机适用于大多数情况，但其中包括一个复杂的解相位模糊算法，两种新型接收机在小调制指数下具有更好的性能，但是也会在大调制阶数的情况下出现性能恶化的问题。然后，本文提出了一种用于联合频相估计中的对称化解耦合技术，该技术可以有效地解决剩余频偏对相偏估计的影响，并基于此提出了串行联合频相估计器和并行联合频相估计器的概念。然后，在研究了CE-OFDM系统的相偏估计问题之后，提出了一种针对CE-OFDM系统的载波同步方案，即利用导频和旋转平均周期图算法进行粗估计，之后再利用

8、循环前缀结构和循环前缀互相关算法进行细估计，仿真表明，级联算法具有较好的性能，且可以通过调整导频开销接近理想同步的性能。最后，本文基于VerilogHDL，在QuartusⅡ9.0和ModelsimSE10.1c的开发仿