濾波多音頻中的濾波器組設計技術研究.pdf

1、近幾十年以來，隨著半導體技術和計算機技術的不斷發(fā)展，無線通信已經逐漸成為人類日常生活中不可缺少的組成部分，而大量的用戶需求反過來又促進了無線通信的發(fā)展。 隨著聲音、圖像和數據通信業(yè)務在互聯(lián)網和無線通信中的快速增長，對下一代通信系統(tǒng)的定義成為新的研究熱點。在這種現(xiàn)代寬帶無線通信系統(tǒng)中對數據速率的要求將超過幾兆bps，這意味著數據傳輸時需要占用相當大的信道帶寬且信道的時延擴展將大于一個傳輸符號的符號周期，因此如何在有限的帶寬內高速可

2、靠地傳輸信息是極為重要的。 加性噪聲以及由多徑傳播導致的符號間干擾(ISI)限制了高速率無線通信技術的發(fā)展。在高達幾兆bps的傳輸速率下，傳輸符號的符號周期小于信道的時延擴展，從而產生ISI。因此在利用傳統(tǒng)的單載波調制方式進行高速率無線通信時需使用多抽頭均衡器，從而使系統(tǒng)的復雜度大大增加。研究表明，如果多徑信道的時延擴展(信道記憶長度)遠小于一個傳輸符號的符號周期，則由多徑傳播造成的ISI可以忽略不計，所以，我們可以利用多載波傳

3、輸技術在不降低信息傳輸速率的條件下使信道中的傳輸符號的符號周期遠大于多徑信道的時延擴展，從而可以有效地對抗由多徑傳播造成的ISI。 正交頻分復用(OFDM)技術是當今通信技術研究中的一個熱點。作為一種多載波技術，它具有抗多徑干擾能力強、頻譜利用率高等優(yōu)點。然而OFDM技術也存在著一些缺點，如容易受頻率偏移影響、符號同步困難等，這些問題都制約著OFDM在無線信道中的應用。 濾波多音頻(FMT)技術相對于OFDM是一種新興的

4、多載波技術。該技術的主要特點是各子載波具有很高的頻譜約束性，對系統(tǒng)頻率偏差不敏感。FMT技術克服了OFDM技術易受頻率偏差影響的問題，但是其濾波器組在系統(tǒng)中引入了ISI，因此，F(xiàn)MT中需要引入子信道均衡技術來消除濾波器組的影響。 本文介紹了濾波器組多載波(FB-MC)傳輸技術的基本原理，給出了實用的有效實現(xiàn)形式，并從濾波器組的角度介紹了OFDM和FMT這兩種多載波技術的基本原理。 第三章是本論文的重點，著重分析了FMT技

5、術中的濾波器組調制原理，研究了系統(tǒng)中原型濾波器器的設計技術和方法，并對使用不同方法設計的原型濾波器在無線通信中的性能作了仿真和比較。仿真結果顯示，F(xiàn)MT在無線通信中能夠具有良好的性能。 論文的第四章分析了FMT系統(tǒng)中濾波器組和原型濾波器的優(yōu)化設計方法。通過從原形濾波器參數的優(yōu)化來提高系統(tǒng)的性能，通過仿真實驗，我們可以看到原型濾波器優(yōu)化對系統(tǒng)性能的影響。 由于時間和其他客觀條件的限制，本文只對原型濾波器設計的部分優(yōu)化算法進