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甚高频/特高频(VHF/UHF)频段主要用于专用移动通信,随着信息传输量的需求增加,提高这一频段的频带利用率具有越来越高的实用价值和经济价值。正交频分复用(OFDM)技术比普通的多载波传输技术的频谱利用率有明显提高。所以本文主要研究在该频段上实现的OFDM基带系统,大幅改善了VHF/UHF频段的传输性能。
本文首先使用Matlab搭建了一个OFDM收发系统。为了进一步提高系统的频带利用率,本文使用了信噪比估计算法,利用OFDM系统循环前缀的特殊性实时地对信道条件进行估计。同时,本文引入了变速率传输技术使QAM调制点数能够根据信道环境的变化自动调节,使整个系统能在恶劣的通信环境中仍保持很高的频带利用率。仿真结果表明这些算法的引入可以使整个系统实时准确地估计出信道条件并实现变速率传输,在不同的信道环境下均表现出了优异的传输性能。
在随后的研究过程中,针对传统OFDM系统峰均功率比(PAPR)高的缺点,本文在研究了实际信道环境的基础上,综合了传统PAPR抑制算法,设计出了新的SLM-PTS混合算法。与传统算法相比,本文发现新的算法在PAPR抑制方面有着更为优异的性能。使用该算法后整个系统的PAPR性能有了大幅改善,达到了比较理想的抑制效果。
最后,本文利用TI公司的DSP芯片和编解码芯片实现了OFDM变速率传输系统。本文使用TI公司的CCS合成开发环境,测试了整个系统在不同信道环境下的频带利用率和峰均比抑制性能,测试结果显示整个硬件系统达到了预期目标。