OQAM/FBMC通信系統(tǒng)原理與技術(shù)

目錄
《信息科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作叢書》序
前言
第1章 緒論 1
1.1 移動通信的發(fā)展進程 1
1.2 多載波移動通信的演進歷史 3
1.2.1 單載波與多載波調(diào)制 3
1.2.2 多載波調(diào)制 4
1.2.3 三種類型的濾波器組多載波系統(tǒng) 5
1.2.4 OQAM/FBMC和OFDM對比 8
參考文獻 13
第2章 移動通信信道特征 14
2.1 大尺度衰落 15
2.2 小尺度衰落 16
2.2.1 多徑效應(yīng) 17
2.2.2 頻率選擇性衰落 18
2.2.3 時間選擇性衰落 19
2.3 實際信道模型 20
參考文獻 20
第3章 移動通信調(diào)制技術(shù)的演進 21
3.1 模擬調(diào)制 21
3.1.1 幅度調(diào)制 21
3.1.2 角度調(diào)制 28
3.1.3 調(diào)制方式的比較 31
3.2 脈沖編碼調(diào)制 31
3.2.1 采樣 31
3.2.2 量化 32
3.2.3 編碼和譯碼 35
3.3 單載波數(shù)字調(diào)制 37
3.3.1 二進制數(shù)字調(diào)制 38
3.3.2 多進制數(shù)字調(diào)制 39
3.3.3 新型調(diào)制技術(shù) 40
3.4 CDMA 40
3.4.1 擴頻通信 41
3.4.2 CDMA與傳統(tǒng)多址技術(shù)的比較 41
3.4.3 CDMA基本原理 42
3.4.4 CDMA的優(yōu)勢 42
3.4.5 RAKE接收機 43
3.5 OFDM 43
3.5.1 OFDM調(diào)制發(fā)展 44
3.5.2 OFDM調(diào)制特點 45
3.6 本章小結(jié) 46
參考文獻 47
第4章 OFDM調(diào)制技術(shù) 48
4.1 OFDM符號模型 48
4.2 保護間隔和循環(huán)前綴 50
4.2.1 零填充保護間隔 51
4.2.2 循環(huán)前綴保護間隔 51
4.3 導(dǎo)頻設(shè)計的基本原理 52
4.3.1 導(dǎo)頻圖案 52
4.3.2 導(dǎo)頻設(shè)計 53
4.4 同步方法 53
4.4.1 定時同步 53
4.4.2 載波頻率同步 54
4.4.3 基于訓(xùn)練符號輔助的同步算法 54
4.5 信道估計與均衡 55
4.5.1 信道估計分類 55
4.5.2 頻域信道估計算法 56
4.5.3 插值 59
4.5.4 時域均衡和頻域均衡 60
4.5.5 線性均衡 60
4.6 MIMO-OFDM 62
4.6.1 MIMO信道模型 62
4.6.2 MIMO-OFDM模型 64
4.7 本章小結(jié) 65
參考文獻 65
第5章 OQAM/FBMC基本原理 66
5.1 符號模型 66
5.2 快速實現(xiàn)結(jié)構(gòu) 71
5.2.1 基于IFFT/FFT的快速實現(xiàn) 71
5.2.2 基于頻率擴展的快速實現(xiàn) 73
5.3 循環(huán)前綴 79
5.3.1 CP-OQAM/FBMC通信系統(tǒng)模型 79
5.3.2 DCP-OQAM/FBMC通信系統(tǒng)模型 84
5.3.3 ECP-OQAM/FBMC通信系統(tǒng)模型 85
5.4 功率譜 89
5.4.1 OQAM/FBMC信號功率譜 89
5.4.2 DCP-OQAM/FBMC信號功率譜 91
5.4.3 CP-OQAM/FBMC信號功率譜 93
5.4.4 ECP-OQAM/FBMC信號功率譜 95
5.4.5 四種信號的仿真結(jié)果及性能比較 97
5.5 拖尾抑制 100
5.5.1 拖尾截斷方法 101
5.5.2 基于虛擬符號的拖尾抵消方法 102
5.5.3 優(yōu)化算法 105
5.6 本章小結(jié) 115
參考文獻 116
第6章 OQAM/FBMC原型濾波器 117
6.1 符號間干擾與載波間干擾 117
6.2 三種經(jīng)典原型濾波器構(gòu)造方法 121
6.2.1 加窗法 121
6.2.2 頻率采樣法 121
6.2.3 直接優(yōu)化系數(shù)法 121
6.3 基于直接系數(shù)優(yōu)化法的原型濾波器優(yōu)化建模與求解 122
6.3.1 原型濾波器優(yōu)化問題建模 122
6.3.2 分支定界法 124
6.3.3 問題求解 125
6.4 濾波器性能評估 129
6.5 本章小結(jié) 136
參考文獻 136
第7章 OQAM/FBMC導(dǎo)頻設(shè)計 137
7.1 對等式導(dǎo)頻 137
7.1.1 系統(tǒng)模型 138
7.1.2 訓(xùn)練序列 138
7.2 共軛對稱導(dǎo)頻 140
7.2.1 共軛對稱性 140
7.2.2 訓(xùn)練序列 140
7.3 前導(dǎo)式導(dǎo)頻 142
7.3.1 IAM導(dǎo)頻設(shè)計 143
7.3.2 兩列IAM-C導(dǎo)頻設(shè)計 147
7.4 分散式導(dǎo)頻 152
7.4.1 AP方法 153
7.4.2 編碼方法 153
7.5 本章小結(jié) 154
參考文獻 154
第8章 OQAM/FBMC峰均功率比抑制 156
8.1 峰均功率比定義 156
8.2 峰均功率比分布特性 158
8.3 峰均功率比對功率放大器的影響 160
8.4 選擇信號法 161
8.4.1 AS-I算法 162
8.4.2 AS-J算法 163
8.4.3 AS-S算法 163
8.4.4 性能分析 165
8.5 多塊聯(lián)合優(yōu)化部分傳輸序列法 167
8.5.1 MBJO-PTS 167
8.5.2 MBJO-PTS-DP算法 168
8.5.3 性能分析 171
8.6 分段部分傳輸序列法 172
8.6.1 分段傳輸序列 172
8.6.2 干擾分析和消除 173
8.6.3 性能分析 176
8.7 峰均功率比與頻譜聯(lián)合優(yōu)化 177
8.7.1 基于NC-OQAM/FBMC的CR系統(tǒng) 178
8.7.2 峰均功率比與頻譜聯(lián)合優(yōu)化法 178
8.7.3 性能分析 180
8.8 本章小結(jié) 181
參考文獻 182
第9章 OQAM/FBMC同步技術(shù) 183
9.1 時偏和頻偏 183
9.1.1 時偏的影響 185
9.1.2 載波頻偏的影響 186
9.2 基于對等式導(dǎo)頻的輔助同步 186
9.3 基于共軛對稱導(dǎo)頻的輔助同步 189
9.3.1 訓(xùn)練序列的設(shè)計 189
9.3.2 時偏估計 190
9.3.3 載波頻偏估計 191
9.3.4 性能分析 191
9.4 貝葉斯載波頻偏估計 194
9.5 本章小結(jié) 197
參考文獻 197
第10章 OQAM/FBMC信道估計與均衡技術(shù) 198
10.1 差分調(diào)制和差分檢測 198
10.2 非差分調(diào)制和相干檢測 199
10.3 基于前導(dǎo)式導(dǎo)頻的信道估計與均衡 200
10.3.1 前導(dǎo)式導(dǎo)頻頻域信道估計 200
10.3.2 前導(dǎo)式導(dǎo)頻時域信道估計 202
10.3.3 性能分析 203
10.4 基于分散式導(dǎo)頻的信道估計與均衡 205
10.4.1 分散式導(dǎo)頻 205
10.4.2 編碼矩陣的設(shè)計 208
10.4.3 CAP方法 210
10.4.4 性能分析 211
10.4.5 數(shù)值結(jié)果 213
10.5 CP-OQAM/FBMC信道估計與均衡 217
10.5.1 系統(tǒng)模型 217
10.5.2 CP-OQAM/FBMC通信系統(tǒng)的WLS信道估計 219
10.5.3 CP-OQAM/FBMC通信系統(tǒng)的POP信道估計 222
10.5.4 性能分析 224
10.6 本章小結(jié) 226
參考文獻 226
第11章 MIMO-OQAM/FBMC關(guān)鍵技術(shù) 227
11.1 空間復(fù)用 227
11.2 空間分集 228
11.3 MIMO信道模型 230
11.3.1 非頻率選擇性信道 230
11.3.2 頻率選擇性信道 231
11.4 MIMO-OQAM/FBMC通信系統(tǒng) 231
11.5 OQAM/FBMC中的空頻分組碼 233
11.5.1 OFDM中的空時/空頻分組碼 233
11.5.2 OQAM/FBMC的分塊SFBC方案 234
11.5.3 保護子載波去除和均衡 236
11.5.4 性能分析 240
11.6 基于奇異值分解的波束成形 243
11.6.1 基于FS的OQAM/FBMC結(jié)構(gòu) 243
11.6.2 精細SVD波束成形 244
11.6.3 平滑波束成形器 246
11.6.4 性能分析 247
11.7 本章小結(jié) 250
參考文獻 250
第12章 基于OQAM/FBMC的多點協(xié)作傳輸實例 251
12.1 多點協(xié)作傳輸原理 251
12.2 原型驗證平臺的系統(tǒng)架構(gòu) 252
12.2.1 平臺參數(shù)配置、幀結(jié)構(gòu)與導(dǎo)頻設(shè)計 252
12.2.2 硬件架構(gòu) 253
12.2.3 軟件架構(gòu) 256
12.3 原型驗證平臺發(fā)射端的算法實現(xiàn) 258
12.3.1 擾碼與信道編碼 258
12.3.2 OQAM/FBMC信號調(diào)制 261
12.3.3 ZF預(yù)編碼 266
12.4 原型驗證平臺接收端的算法實現(xiàn) 269
12.4.1 時間同步與載波同步 269
12.4.2 信道估計與均衡 275
12.4.3 OQAM/FBMC的信號解調(diào) 278
12.4.4 信道譯碼與解擾 280
參考文獻 282