滤波多音频中的滤波器组设计技术研究

论文摘要

近几十年以来,随着半导体技术和计算机技术的不断发展,无线通信已经逐渐成为人类日常生活中不可缺少的组成部分,而大量的用户需求反过来又促进了无线通信的发展。 随着声音、图像和数据通信业务在互联网和无线通信中的快速增长,对下一代通信系统的定义成为新的研究热点。在这种现代宽带无线通信系统中对数据速率的要求将超过几兆bps,这意味着数据传输时需要占用相当大的信道带宽且信道的时延扩展将大于一个传输符号的符号周期,因此如何在有限的带宽内高速可靠地传输信息是极为重要的。 加性噪声以及由多径传播导致的符号间干扰（ISI）限制了高速率无线通信技术的发展。在高达几兆bps的传输速率下,传输符号的符号周期小于信道的时延扩展,从而产生ISI。因此在利用传统的单载波调制方式进行高速率无线通信时需使用多抽头均衡器,从而使系统的复杂度大大增加。研究表明,如果多径信道的时延扩展（信道记忆长度）远小于一个传输符号的符号周期,则由多径传播造成的ISI可以忽略不计,所以,我们可以利用多载波传输技术在不降低信息传输速率的条件下使信道中的传输符号的符号周期远大于多径信道的时延扩展,从而可以有效地对抗由多径传播造成的ISI。 正交频分复用（OFDM）技术是当今通信技术研究中的一个热点。作为一种多载波技术,它具有抗多径干扰能力强、频谱利用率高等优点。然而OFDM技术也存在着一些缺点,如容易受频率偏移影响、符号同步困难等,这些问题都制约着OFDM在无线信道中的应用[1]。 滤波多音频（FMT）技术相对于OFDM是一种新兴的多载波技术。该技术的主要特点是各子载波具有很高的频谱约束性,对系统频率偏差不敏感。FMT技术克服了OFDM技术易受频率偏差影响的问题,但是其滤波器组在系统中引入了ISI,因此,FMT中需要引入子信道均衡技术来消除滤波器组的影响。 本文介绍了滤波器组多载波（FB-MC）传输技术的基本原理,给出了

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 引言
• 1.1 意义和背景
• 1.2 无线移动信道的多径衰落
• 1.2.1 无线信道的主要参数和基本特征
• 1.2.2 衰落信道的统计模型
• 1.3 多载波传输技术
• 1.4 论文的主要工作
• 第二章 滤波器组多载波（FB-MC）传输技术
• 2.1 滤波器组多载波传输的基本原理
• 2.2 FB-MC系统的有效实现
• 2.2.1 FIR滤波器的多相分解
• 2.2.2 严格抽样均匀DFT滤波器组及其多相结构
• 2.2.3 均匀DFT滤波器组FB-MC系统的有效实现
• 2.3 FB-MC中滤波器组的准确重建
• 第三章 滤波多音频中的滤波器组设计技术研究
• 3.1 滤波多音调制（FMT）技术
• 3.1.1 FMT技术的基本原理
• 3.1.2 FMT系统的有效实现以及信号的矩阵表示
• 3.2 FMT技术中的原型滤波器设计
• 3.2.1 OFDM技术中的原型滤波器
• 3.2.2 FMT中原型滤波器的设计参数
• 3.2.3 窗函数法
• 3.2.4 切比雪夫逼近法
• 3.2.5 改进的Parks-McClellan设计算法
• 3.2.6 Cherubini设计法
• 3.2.7 最小均方误差法（L2设计法）
• 第四章 原型滤波器的优化设计
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 学位论文评阅及答辩情况表