【摘 要】
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广义频分复用(GFDM)是一种新型的非正交多载波调制技术,相比于正交频分复用(OFDM),它具有低峰均功率比(PAPR)、低带外辐射(OOB)、高频谱利用率和波形灵活等优势。因此,GFDM能更好地适用于未来无线通信网络的发展。本文首先学习了GFDM基本原理和收发端结构,根据调制原理将GFDM表述为矩阵形式。基于调制矩阵,学习了三种线性接收机:匹配滤波接收机(MF)、迫零接收机(ZF)以及最小均方误
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广义频分复用(GFDM)是一种新型的非正交多载波调制技术,相比于正交频分复用(OFDM),它具有低峰均功率比(PAPR)、低带外辐射(OOB)、高频谱利用率和波形灵活等优势。因此,GFDM能更好地适用于未来无线通信网络的发展。本文首先学习了GFDM基本原理和收发端结构,根据调制原理将GFDM表述为矩阵形式。基于调制矩阵,学习了三种线性接收机:匹配滤波接收机(MF)、迫零接收机(ZF)以及最小均方误差接收机(MMSE)。针对MF接收机会放大GFDM本身因子载波间的非正交性而引入的干扰问题,进一步学习了双边连续干扰消除算法(DSIC),并给出了几种算法的仿真性能。此外,学习了多天线GFDM(MIMO-GFDM)的检测算法。MIMO-GFDM结合MIMO技术和GFDM技术的优势,可以带来系统性能的大幅提升,但采用MMSE检测的复杂度太高。针对这一问题,学习了MIMOGFDM编码系统基于期望传播(EP)的检测译码算法。该算法在消除子载波间干扰(ICI)、子符号间干扰(ISI)和天线间干扰(IAI)的同时进行数据符号的检测判决,在可实现复杂度情况下改善了BER性能。在此基础上,本文将索引调制(IM)的概念推广至GFDM系统,提出了三种不同的GFDM索引调制方案,并对比了采用线性接收机时的BER性能。为了优化BER,进一步提出了一种基于消息传递(MP)的检测算法。为了防止非法激活模式导致检测数据时的误判,该算法在消息迭代过程中引入了合法激活模式约束,进一步提升了BER性能。此外,为了降低MP检测算法的复杂度,利用调制矩阵的稀疏性,提出了简化的消息传递(SMP)检测算法,该算法相比于MP算法能在较小BER性能损失的情况下降低复杂度。
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