基于提升結構的復調制濾波器組研究.pdf

1、近年來，伴隨著信息社會的飛速發(fā)展，各類通信與信息系統(tǒng)的性能指標需求也越來越高。一方面，信號的編碼、傳輸以及處理等工作量急劇增加，隨之而來的便是系統(tǒng)負荷的不斷加大，抑制這種負面影響的一個有效措施就是對信號的操作因時利用不同的采樣速率；另一方面，可用頻譜資源的離散化分布非常嚴重，使得現(xiàn)有技術對其利用效率大打折扣，同時也導致多種應用對同一段頻譜資源交錯使用的現(xiàn)象日趨普及，這都給各類系統(tǒng)的接收端處理模塊帶來了新的挑戰(zhàn)。非連續(xù)正交頻分復用技術（N

2、C-OFDM）可以合理地聚合利用帶內離散分布的頻譜資源，提高頻譜利用效率；同時基于多速率濾波器組的信道化技術則可以有效地劃分接收端頻段，提取有用信號，并且其采樣率變換模塊還可以一定程度的降低整個系統(tǒng)的負荷。因此，就未來通信系統(tǒng)而言，深入研究NC-OFDM和多速率濾波器組的相關技術顯得亟為有用。就NC-OFDM系統(tǒng)而言，其同步問題是亟待解決的幾個問題之一，特別是NC-OFDM 信號通常會受到帶內存在的多源干擾的影響，這給系統(tǒng)的接收端同步帶

3、來了很大的困難。抑制消除動態(tài)隨機分布的多源干擾影響，改善同步算法的性能，對NC-OFDM系統(tǒng)而言至關重要。目前，預濾波作為一種干擾抑制的有效手段受到了很大的關注，基于多速率濾波器組的信道化濾波器組則不失為一種擁有優(yōu)秀頻譜劃分特性的預濾波工具。因此，研究滿足完全重建特性的高效濾波器組設計技術以及基于高效信道化濾波器組的NC-OFDM抗干擾同步技術具有重要的理論意義和實用價值。
　　 本文在總結分析現(xiàn)有工作的基礎上，討論了多速率濾波

4、器組系統(tǒng)和NC-OFDM系統(tǒng)的技術特點及其所面臨的挑戰(zhàn)，并重點研究了多速率濾波器組的原型濾波器設計問題以及基于信道化濾波器組的NC-OFDM 抗干擾同步問題，通過理論分析和仿真實驗，給出了一些高效的原型濾波器設計方法和NC-OFDM 抗干擾同步方法，主要包括：⑴非臨界過采樣復調制濾波器組的原型濾波器設計方法基于非臨界過采樣復調制濾波器組原型濾波器多相分量的功率互補特性，在最優(yōu)化提升分解的準則下，推導了由這些多相分量成對所構成的矩陣與提升

5、結構間的內在聯(lián)系，在此基礎上，提出了一種基于提升實現(xiàn)的原型濾波器設計方法，它先分別提升實現(xiàn)原型濾波器所有成對的多相分量，再通過適當?shù)慕M合以獲得對應的原型濾波器。⑵過采樣復調制濾波器組的原型濾波器設計方法基于過采樣復調制濾波器組多相矩陣的一些重要性質，在最優(yōu)化提升分解的準則下，采用矩陣劃分與組合的思想，推導了多相矩陣各子矩陣的基本組成模塊與提升實現(xiàn)結構之間的關系，在此基礎上，提出了一種基于提升實現(xiàn)的過采樣復調制濾波器組原型濾波器設計方法，

6、它通過對各子矩陣基本模塊的分別提升實現(xiàn)來獲得各子矩陣，進而得到整個系統(tǒng)的原型濾波器。⑶基于過采樣復調制濾波器組信道化預濾波的NC-OFDM 抗干擾同步方法基于過采樣復調制濾波器組的信道化實現(xiàn)，在NC-OFDM系統(tǒng)的抗干擾抑制準則下，分別給出了無干擾和干擾環(huán)境中的NC-OFDM系統(tǒng)信號模型，在此基礎上，采用預濾波的思想，提出了一種基于信道化預濾波的NC-OFDM抗干擾同步方法，它先通過子帶信號提取與合并獲得NC-OFDM的各有效連續(xù)子載波