WiMAX物理层若干关键算法研究与仿真

论文摘要

多载波通信技术由于具有抗频率选择性衰落的频谱效率高等优点,是一种适于无线环境下高速数据的传输的技术;多天线的多入多出系统结构为增大系统容量,提高数据传输质量提供了可能,二者均是新一代移动通信中的核心技术。采用多入多出的多载波通信系统结构能够提供更大的覆盖范围,更好的传输质量,更高的数据速率和频谱效率。多载波通信技术所存在的高峰均比问题,载波干扰噪声比测量始终是其得到广泛应用的主要障碍,本文对上述问题进行了研究。主要工作和研究成果有:1.介绍了无线通信传输技术的发展和WiMAX的基本概念和802.16e物理层的主要内容,总结了需要进一步需要解决的问题。2.介绍了OFDM的基本原理,和其中一些关键参数的选择。3.针对多载波通信系统中峰值平均功率比的统计特性进行研究。针对常见的峰均比抑制方案进行了研究,本文通过大量的仿真和理论分析对预留子载波方法的峰值平均功率比抑制性能进行比较,发现其降低峰均比不会影响系统的误码率。理论分析证明了该方法能够得到更好的系统性能。本文将预留子载波方法结合802.16e协议规定的链路进行了各种信道情况下的仿真,得到了很好的效果。4.研究了载波干扰噪声比的研究现状并强调了其在无线通信系统中的重要性,并且对现有文献中的方法进行了描述和仿真。本文针对现有算法复杂度过高,测量效果不精确的现状进行了分析,并且提出了一种能够准确的测量载波干扰噪声比的低发杂度方法,并且结合802.16e协议进行了大量的仿真工作,证实该方法能够很好的测量信道的变化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 WiMAX 简介
• 1.2 新型无线传输技术的发展
• 1.3 多载波通信系统的特点
• 1.4 基于IEEE 802.16 的WiMAX 物理层标准
• 1.5 主要内容及章节安排
• 第二章 OFDM 基本原理
• 2.1 串并变换
• 2.2 子载波调制
• 2.3 DFT 的实现
• 2.4 OFDM 基本参数的选择
• 第三章 抑制峰均比技术
• 3.1 OFDM 系统中的峰值平均功率比及其分布
• 3.1.1 峰值平均功率比的定义
• 3.1.2 放大器的非线性对OFDM 系统峰值平均功率比的影响
• 3.1.3 OFDM 系统内峰值平均功率比的分布
• 3.2 OFDM 系统中的抑制峰值平均功率比的方法
• 3.2.1 限幅滤波（Clipping and Filtering）
• 3.2.2 峰值加窗（Peak Windowing）
• 3.2.3 压缩扩展（Companding Scheme）
• 3.3 基于802.16e 的抑制峰均比的方法
• 3.3.1 802.16 协议中对于PAPR 的要求
• 3.3.2 预留子载波方法的基本思想
• 3.3.3 受控修剪法
• 3.3.4 衡量峰均比的性能指标
• 3.3.5 各种调制方式下的峰均比
• 3.3.6 各种情况下的仿真曲线
• 3.4 本章总结
• 第四章 载波干扰噪声比测量
• 4.1 CINR 计算方法1
• 4.1.1 计算方法1 描述
• 4.1.2 算法仿真结果分析
• 4.2 CINR 计算方法2
• 4.2.1 计算方法2 描述
• 4.2.2 算法仿真结果分析
• 4.3 基于802.16e 发明的CINR 测量方法
• 4.3.1 发明的计算方法描述
• 4.3.2 发明的的算法的仿真结果以及分析
• 4.4 本章总结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献