基于接收端补偿的OFDM系统非线性失真消除算法研究.pdf

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1、AdissertationsubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterlT■●●●·●l●J●■-·‘l州0nIlneardlStornonCanCeUatlonDased0nthereceivedcompensationalgorithminOFDMsystemsByZheLiSupervisor：Prof．XiaominMuCommunicationandInformationsystemsSchoolofInformationEngineeringMay2012原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导

2、下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：张日期：为J-年6月工日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人

3、离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：张日期：为，>年6月工日摘要正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)作为无线环境下的一种多载波调制技术，它具有良好的抗多径衰落性能和高效的频带利用率。特别地，OFDM技术可以和各种多址技术(SDMA,CDMA等)相结合，从而最大限度地利用有限的频谱资源。因此，OFDM技术在下一代WLAN中受到了广泛的关注。然而OFDM信号最主要的缺点是具有较高的峰值平均功率比(Peak-to．ave

4、ragepowerratio，PAPR)，发射端的功率放大器一般都不是线性的，而且线性范围有限，当具有高PAPR的OFDM信号经过放大器时，会产生非线性失真和谐波干扰。本文就是围绕如何消除放大器非线性失真，提高系统性能展开研究，主要工作如下：1)介绍了OFDM系统的基本原理及关键技术，推导了功率放大器的数学模型。列举了在通信系统中两种常用的放大器：固态功率放大器(SolidStatePowerAmplifier,SSPA)和行波管放大器(TravelingWaveTubeAmplifier,TWTA)，仿真分析了非线性放大器对OFDM信号的影响。2)提出了一种OFDM系统中联合信道

5、估计的非线性补偿算法。该算法考虑了放大器非线性特性对导频符号的影响，提高信道估计准确性的同时大大改善了系统性能。仿真结果表明：该算法使系统的误码率性能得到了显著改善。3)提出了一种SDMA-OFDM系统中迭代的非线性补偿算法。该算法将传统的非线性补偿思想应用到多用户、多天线的SDMA-OFDM系统中，通过多次迭代对算法进行了改进，略微增加复杂度的基础上大大提升了系统性能。仿真结果表明，通过迭代算法，系统的误码率性能得到明显改善。4)基于哈默斯坦一维纳自适应滤波广义非线性时变信道模型，研究了非线性信道均衡和补偿算法，该方法在接收端对广义信道的非线性和线性均衡的参数进行联合均衡，最后通

6、过仿真分析了算法性能的不足。关键词：OFDM；SDMA-OFDM；功率放大器；非线性补偿；非线性信道均衡AbstractOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM)isapopularmulti-carriersmodulationtechniqueforachievingwirelessenvironment，withitsadvantagesofbetteranti-multipathabilityandhighspectralutilization．Specially,OFDMandmultipleaccess，suchasCod

7、e-divisionmultipleaccess(CDMA)andSpace—divisionmultipleaccess(SDMA)canbecombinedtodesignastrongcommunicationsystem,fullymakeuseofthespectralresource．SoOFDMtechniqueisthemostpromisingcandidatesforthenextgenerationofwkelesssystem．However,