方惠英[1]2002年在《基于软件无线电的OFDM多载波传输技术研究》文中研究指明自从贝尔实验室提出了蜂窝组网理论之后，移动通信就进入了快速发展的时期。从第一代的模拟通信到第二代的数字通信，直至第叁代的宽带通信和目前人们提出的所谓4G宽带多媒体系统，都是在向着个人通信的目标发展。移动通信的发展趋势是宽带多媒体通信，所采用的技术包括宽带CDMA、软件无线电(Software Radio)、智能天线(IntelligentAntennas)、正交频分复用(OFDM)和数字处理设备。 软件无线电和OFDM多载波技术均是未来移动通信发展中的极具吸引力的技术。本文将软件无线电技术和OFDM多载波调制技术相结合，提出了基于软件无线电平台的OFDM多载波传输系统方案。 第一章介绍了移动通信和软件无线电技术的发展历史和发展趋势、并简要介绍了OFDM多载波技术以及OFDM—CDMA系统的原理。 第二章介绍了中频数字化软件无线电的结构，并阐述了软件无线电的关键理论和软件无线电中的信号处理技术。 第叁章主要研究了软件无线电架构的OFDM传输系统的发送机和接收机的框架结构，提出了OFDM传输系统的同步算法，并进行了matlab仿真。 第四章对OFDM系统的信道估计技术进行了比较全面的研究，并提出了软件无线电平台OFDM传输系统中的简单LMMSE信道估计器的设计方案。 第五章针对OFDM—CDMA系统进行了初步研究，在软件无线电平台上探讨叁种OFDM—CDMA系统的实现。
程联营[2]2005年在《基于软件无线电的OFDM通信系统同步技术研究》文中提出随着人们对移动通信业务的需求与日俱增,对移动通信的服务质量和传输速率的要求也越来越高,这对移动通信系统的性能提出了更高的要求。未来的移动通信业务将从话音扩展到数据、图像、视频等多媒体业务,这就要求系统提供更高的传输速率。而带宽在移动通信中是非常稀缺的资源,因此,必须采用先进的技术有效地利用宝贵的频率资源,以满足高速率、大容量的业务需求;同时克服高速数据传输在无线信道下的多径衰落和多径干扰,以达到改善系统性能的目的。OFDM 技术和软件无线电均是未来移动通信发展中的极具吸引力的新技术。OFDM 是一种多载波技术,基本原理就是把高速的数据流通过串并变换,分配到传输速率相对较低的若干个子载波上进行传输,因此延长了传输符号的周期,从而增强了抵抗回波的能力。而且还可以在OFDM 符号之间插入循环前缀,可以最大限度地消除由于多径而带来的符号间干扰。但是对频率偏移敏感是OFDM 技术的主要缺点之一,因此,同步技术是OFDM 技术研究的主要方向之一。软件无线电是近几年来提出的一种实现无线通信的新概念和体制。它的核心思想是:将宽带A/D 和D/A 变换器尽可能地靠近天线,而将电台功能尽可能地采用软件进行定义。软件无线电把硬件作为无线通信的基本平台,具有通用性、灵活性、开放性的特点,使系统互联和升级变得非常方便,很可能成为继模拟通信到数字通信和固定通信到移动通信之后的无线通信领域的第叁次突破。同时,在移动通信领域,由于新标准的不断涌现、新老通信体制共存,不同体制的系统的互联变得复杂与困难,传统的以硬件为基础的无线通信系统已难以适应发展的需求,而软件无线电正是最好的解决方案。本文将软件无线电技术和OFDM 多载波调制技术相结合,提出基于软件无线电平台的OFDM 多载波传输系统方案,重点研究OFDM 技术中的定时偏差和频率偏移问题即同步问题。在分析他人同步算法的基础上提出一种改进的OFDM 符号结构,该符号在保存重复性的循环前缀的同时在OFDM 符号的头部或尾部加上对称性数据段。因此可以结合重复性最大似然估计算法和对称性最大似然估计算法一起进行精确的定时。同时引入训练符号来进行频率同步。并仿真验证该算法的正确性和有效性。论文的最后对软件无线电平台上的OFDM-CDMA 系统进行了初步的研究。
吕峻[3]2005年在《OFDM技术在宽带远距离无线通信中的应用和系统实现》文中提出远距离无线通信技术能够为人们在战场环境下或者是抵抗自然灾害时进行指挥、调度和组织提供有效的通信保障，一直是无线通信技术研究的一个重要领域。近年来，基于远距离无线通信的指挥调度系统，已从传送简单的指挥命令发展到传输诸如雷达探测的数据、计算机计算结果、高速图像传真信息和数字话音加密信息等一些要求较高的数字数据信息，对远距离无线通信提出了宽带化的要求。 本文从远距离无线通信的现状和发展出发，分析了远距离无线通信对宽带业务的需求，针对高数据率无线传输所面对的严重的路径衰落和多径延时影响，提出了采用OFDM技术的，基于软件无线电架构的宽带远距离无线通信系统的实现方案。 第一章首先对远距离无线通信的现状和发展进行了说明，然后阐述了软件无线电技术的基本原理，给出了软件无线电中的关键技术，并分析了其发展趋势。接下来仔细描述了OFDM技术的基本思想，并相对于单载波技术比较了其优势与不足。最后给出了本文的工作目标和基本要求。 第二章分析了无线通信信道的特征，然后详细描述了OFDM技术的基本原理，对OFDM技术能够很好的对抗无线通信中所面临的多径衰落和多普勒频移的原因进行了阐述。对OFDM系统接收部分数据处理流程中的各种算法进行了讨论和研究，并进行了仿真，比较各自的优势和不足。 第叁章针对无线通信环境以及实际应用需求给出了整个宽带远距离无线通信系统的解决方案。然后对系统的各模块以及数据处理流程进行了详细的阐述。并根据实际应用中遇到的问题对一些关键算法进行的改进和完善。最后对跳频OFDM系统的实现进行了探讨。 第四章首先给出了系统仿真结果，然后仔细描述了软件无线电构架的硬件平台以及软件处理流程，最后给出了系统调试与实现过程中的测试结果。
曹明[4]2004年在《宽带多载波基带传输系统硬件平台设计与部分算法研究》文中研究指明随着通信技术的不断进步，通信网络正快速地向包括数据、语音、图像的综合宽带多媒体方向发展，人们对通信质量、通信速度和通信内容也都提出了新的要求。于是，容量更大、传输速率更高的Beyond 3G移动通信系统自然而然成为了研究的热点，其核心技术——OFDM技术，凭借出色的对抗多径信道衰落的特性和极高的频谱利用率，更是引起了广泛的关注。另一方面，我国骨干网的建设日趋完善，但接入网的建设还比较滞后，在这种情况下，为了消除通信网络“最后一公里”的瓶颈，各种宽带无线接入技术应运而生，WLAN技术就是其中的典型代表之一，而OFDM技术在这里同样得到了广泛的应用。 目前，针对OFDM技术的理论研究很多，但对其硬件实现的讨论偏少，在这方面，软件无线电技术提供了很好的参考。正是在这种背景之下，本文对基于IEEE 802.11a WLAN协议的OFDM基带传输系统进行了研究，充分借鉴了软件无线电技术的硬件设计思路，重点讨论了其可编程的通用硬件平台的设计问题，并给出了一个系统硬件平台的设计实例。 本文的结构大体安排如下： 1．在第一章中，介绍了Beyond 3G移动通信系统和宽带无线接入系统的基本情况，分析了其中的关键技术，引出了多载波传输的概念，并与单载波系统作了对比，重点介绍了OFDM技术。 2．第二章对软件无线电技术进行了较为系统的介绍，在简要讨论了软件无线电的体系结构、理论基础等情况之后，着重分析了其硬件平台的设计与实现。 3．第叁章是全文的主体部分，以一个基于IEEE 802.11a协议的OFDM基带传输系统为例，参考软件无线电技术的硬件设计方法，详细讨论了可编程的通用硬件平台的设计问题。首先根据设计目的，确定了系统的总体硬件架构，接着重点研究了数字部分各个硬件模块的芯片选择和结构设计，以及模块间的分工与合作。最后给出了一个实际的系统硬件平台。
黄锐[5]2005年在《基于软件无线电的OFDM多载波通信技术的研究与应用》文中提出短波/超短波(VHF/UHF)通信不仅具有很好的机动性和灵活性,而且其发射功率小,设备简单,抗毁性强。这些优点使短波通信成为军事部门及其它机构远距离通信和指挥的重要工具。但是,由于短波/超短波信道存在多径时延、衰落、多普勒频移、频移扩散、近似高斯分布的白噪声和电台干扰等一系列复杂现象,使得其可靠性低、质量差,无法适应越来越高的传输要求。本文主要从调制技术方面入手,针对无线远距离通信信道的一些问题,将正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术应用于短波/超短波无线远距离移动通信系统,克服了移动通信中所面临的多径衰落和多普勒频移等因素的影响,提高了整个通信系统的性能。 OFDM是一种特殊的多载波调制(Multi-Carrier Modulation,MCM)技术,其各子载波之间存在正交性,允许子信道的频谱互相重迭。OFDM最主要的一个优点就是能有效避免无线通信中的多径传播。 软件无线电(Software Radio,SDR)是最近些年提出的一种实现无线通信新的体系结构,其基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台,而把尽可能多的无线通信功能用软件实现。 软件无线电和OFDM多载波技术均是未来移动通信发展中极具吸引力的技术。本文将软件无线电技术和OFDM多载波调制技术相结合,提出了基于软件无线电平台的OFDM多载波传输系统方案,并研究了在短波/超短波通信中采用OFDM体制需要解决的几个关键性问题,完成了系统模型的设计、仿真和基带硬件平台的实现。
鲁慧[6]2014年在《基于USRP和辅助外同步的OFDM系统设计实现》文中提出在无线通信系统中,因为科学技术的发展很多的功能都由软件来实现,从而形成了现在软件无线电的时代。软件无线电作为一种灵活、低成本的通信解决方案目前越来越受到重视。该技术的基本思想是将通信系统中模块化、系统化的硬件功能模块集成在一个通用的硬件平台上,另外开发模块化的软件程序并在其他的处理器上运行基带和上层的通信算法,具有可重配置、可编程、可扩展及系统升级便捷等优点。OFDM(正交频分复用)技术是一种独特的物理层技术,它既可以被看作一种调制技术,也可被看作一种复用技术。OFDM是B3G向4G演进过程中的关键技术之一,这种技术可以转化高速信号为低速率子流,这是因为信道被分为若干个正交子信道,低速率子流被调制到每一个信道上进行传输,由于载波的正交性,并不会彼此产生干扰。因OFDM的特性在抗多径效应,抗频率选择性衰落方面有较好的性能,因此被广泛关注。此外,OFDM是一种宽带、高效的调制方式,提高了频带利用率,有良好的应用前景。本文目的是在GUN Radio和软件无线电硬件平台USRP上,对OFDM调制解调系统进行设计,并且将软件无线电技术和OFDM多载波调制技术相联合,对基于USRP平台的OFDM多载波传输系统方案进行了方案设计,搭建了基于中频的收发机的体系结构,并且着重研究了OFDM系统中的关键技术—同步。文章首先研究了软件无线电中涉及到的关键数字信号处理技术,包括一些USRP系统中采用的如多速率采样、上变频、下变频等关键技术。之后着重讨论了OFDM调制技术中的基本原理和关键技术,如保护间隔、循环前缀、FFT变换和QAM映射。OFDM的同步历来作为研究的热点,根据需求,对OFDM的两种符号同步算法进行了仿真,并分析其性能。此外,根据特定USRP平台,本文给出了两种同步的实现方法即根据相关序列的自同步和基于UBNT+无线网卡的外同步策略,经过实践测试发现,由于软件平台处理和硬件平台都会引入不确定的处理时延,传统的自同步方案并不会得到很好的效果,而采用的外同步方案能够减少来自平台本身的误差,提高了系统的同步精度,实际测试采用此方案的同步精度最大为0.208ms,不超过lms,能够满足同步的要求。最后,对USRP系统在采用和不采用外同步的实现方案条件下的误码率进行测试,误码率由13.5%降低到0.2%,采用外同步辅助的方案获得了较好的传输性能。
胡俊杰[7]2009年在《基于OFDM系统的硬件平台设计及同步技术研究》文中研究表明正交频分复用(OFDM)技术具有频谱利用率高、抗多径能力强、适合高速数据传输等优点,通过对OFDM发射、接收模型的研究,参考软件无线电的设计思想,本文提出了基于DSP、FPGA、数字上变频器(DUC)、数字下变频器(DDC)的硬件平台总体设计框架,并完成整个硬件平台的设计和参数配置。在对OFDM同步技术的研究中,本文对定时同步偏差和频率偏差对OFDM系统性能的影响进行了理论分析,同时对基于数据辅助的经典同步算法Sch-Cox算法和PARK算法进行了讨论。结合两种算法的优点,本文参考802.11a的帧结构提出了一种新的训练序列结构,根据改进后的序列结构,本文提出了基于FPGA的具有一定通用性的延时相关模块和共轭对称相关模块的设计。目前系统单板调试中,利用延时相关模块顺利实现了对OFDM帧的捕获和粗同步定时,并完成与其他解调模块的联调。
李尚[8]2014年在《基于软件无线电平台雷达方式通信研究与实现》文中认为近几十年来，随着电子技术、信息处理技术的迅速发展，有关雷达和通信技术的研究也取得了巨大的进步，并广泛应用于国防和民用领域。在现代电子对抗战中，作战平台对电子设备不断提出多功能、高稳定性要求，传统单一功能的电子设备面对艰巨的作战任务和复杂的电磁环境，已经难以胜任战时的需求。单靠增加电子设备的种类和数量，不仅带来巨大的空间和能源的成本损耗，而且加剧电磁环境的复杂，因此，对于作战平台上众多电子设备综合一体化的研究应运而生，并成为现代信息技术研究的热点之一。探索如何在作战平台中把功能殊途的电子设备进行整合，以单一电子平台实现多种功能需求，这不仅提高了设备的灵活性和通用性，而且节省了空间需求，对于空中作战平台，其意义更为重大。着眼于研究空中作战平台背景，在雷达系统中植入通信功能，针对机载脉冲多普勒雷达的工作特点，利用软件无线电技术实现以雷达系统工作方式的通信，并在USRP(Universal Software Radio Peripheral, USRP)通用的软件无线电硬件设备上进行实现。此外，由于战机平台高速移动的特性，应解决好快速时变的多普勒频移带来的影响。在以雷达方式通信的设计中，首先阐释国内外在此方面的研究经验和现状，结合雷达和通信系统各自结构特点，阐释利用脉冲多普勒雷达进行数据传输的可行性。其次，分析了脉冲多普勒雷达工作方式，设计出适合的一体化信号源，利用雷达脉冲高电平期间加载触发脉冲的形式触发数据输出，保证了数据的正常触发并不丢失。研究雷达方式通信链路的调制解调方法，并考虑空中运动平台所造成的多普勒频移，采用二阶差分编码结合正交频分复用调制解调技术来抵抗多普勒频移，通过仿真分析证明了此方法是很好的抗多普勒频移手段。研究开源软件无线电技术和通用软件无线电外设的架构及原理，详细论述如何利用GNU Radio结合USRP硬件实现以雷达方式的通信，包括脉冲触发信源的设计，抗多普勒频移的通信链路设计等。最终的综合测试结果表明，设计的系统具有以脉冲多普勒雷达工作方式的通信能力，在人为加入载波频偏后，依然能够接收数据，证明系统具有抗多普勒频移的性能，但二阶差分的引入提高了系统对信噪比的需求。
姚俊[9]2014年在《基于OFDM的无线通信系统同步技术研究》文中认为当前面向国家海洋工程应用的无线通信技术面临着高带宽、大容量、低成本、频谱利用率高等挑战,而传统的单载波调制技术已经无法胜任,采用OFDM正交频分复用技术已经成为主流的选择。OFDM技术利用正交子载波进行数据调制、允许子载波频谱重迭,具有很高的频谱利用率；其更长的符号周期及循环前缀的引入能有效对抗多径衰落信道的影响,从而无需复杂的接收均衡过程。然而OFDM通信系统对同步误差极其敏感,后者将造成严重的符号间干扰(ISI)及子信道间干扰(ICI),系统将面临严重的地板效应,因此严格的同步过程是OFDM基带信号处理的基础与前提。本文以面向浅海蛙人对船舰的无线桥接通信应用为背景,采用OFDM多载波调制技术,重点解决OFDM系统中面临的严重同步问题。在考虑收发过程中面临的非理想因素基础上,详尽分析了包括符号定时偏差、载波频率偏差、采样时钟偏差等非理想因素对OFDM系统本身的影响,研究了基于循环前缀、训练符号、导频信号的同步偏差估计算法,分析并比较各类算法的性能特征,在此基础上提出了在OFDM符号的时域及频域内进行同步偏差补偿的算法结构,最后为实际系统制定了完整的同步方案及基带信号处理流程。为了验证同步性能,在系统核心参数及性能指标基础上设计了物理层帧结构、符号率等,并采用软件无线电技术(SDR)设计以XILINX XC6SLX75 FPGA为核心的接收机信号处理平台。为了提高系统灵活性,设计了基于中频带通采样结构的数字前端,中频窄带信号经过带通采样后进行数字下变频及采样率变换,得到满足OFDM基带处理要求的数字序列,而为了改善级联的CIC抽取滤波器通带不平坦问题,设计15Tap的FIR滤波器予以补偿,其通带波纹为0.03173dB。为了验证系统端到端的传输性能,以BMP图像为传输对象,采用USB 2.0总线将接收机信号处理板的解调数据上传到PC上位机软件进行图像恢复及统计分析,测试结果表明OFDM同步过程及基带信号处理满足性能要求,端到端传输误比特率小于10-2。
陈小龙[10]2018年在《TD-LTE系统物理下行共享信道研究与实现》文中研究指明为了应对移动宽带化进程和宽带无线化进程,3GPP提出并制定了LTE标准。LTE以MIMO和OFDM为技术核心,相对于上一代移动通信系统配置更加灵活,峰值速率更高,时延更小,结构更加简单。LTE技术主要分为LTE-TDD和LTEFDD,其中TD-LTE指时分双工模式下的LTE技术,是我国主导的LTE技术标准。本文主要是对TD-LTE物理下行共享信道关键算法的研究和实现。下行共享信道的解析涉及发送与接收流程研究、模块定义和链路搭建,成功解析下行共享信道是解析LTE物理层的基础。算法的选择影响着信道解析性能,故对LTE中不同算法的研究至关重要。本文首先对下行共享信道中发送端和接收端的关键算法进行了研究,主要研究了发送端的发送分集、速率匹配和资源映射,研究了接收端OFDM解调、信道估计和Turbo译码。推导了两天线端口下解发送分集的公式,分析了速率匹配过程,然后对物理下行共享信道的资源映射过程进行了研究。对常用的信道估计算法进行了研究,主要包括LS、MMSE和基于DFT的时域降噪算法,并对叁种算法的性能和复杂度进行了对比。对常数插值、线性插值和高斯插值进行了仿真。对下行共享信道中Turbo译码算法进行了研究,包括MAP、Log-MAP、MAX-Log-MAP和SOVA算法,对几种算法在不同迭代次数下的性能进行了对比,分析了算法的复杂度。使用matlab对下行共享信道链路进行仿真,对比了不同信道和天线条件下的误块率。最后对常用的软件无线电平台进行了介绍,并对本文使用的软件无线电平台USRP+UHD进行了介绍。概述了整体框架结构,对下行共享信道接收端的各个子模块进行了介绍,并对部分模块进行了优化。最后使用无线电平台接收实际空口数据,对下行共享信道进行解析,测试结果显示可以解析下行共享信道。
参考文献：
[1]. 基于软件无线电的OFDM多载波传输技术研究[D]. 方惠英. 浙江大学. 2002
[2]. 基于软件无线电的OFDM通信系统同步技术研究[D]. 程联营. 重庆大学. 2005
[3]. OFDM技术在宽带远距离无线通信中的应用和系统实现[D]. 吕峻. 浙江大学. 2005
[4]. 宽带多载波基带传输系统硬件平台设计与部分算法研究[D]. 曹明. 浙江大学. 2004
[5]. 基于软件无线电的OFDM多载波通信技术的研究与应用[D]. 黄锐. 成都理工大学. 2005
[6]. 基于USRP和辅助外同步的OFDM系统设计实现[D]. 鲁慧. 西安电子科技大学. 2014
[7]. 基于OFDM系统的硬件平台设计及同步技术研究[D]. 胡俊杰. 西安电子科技大学. 2009
[8]. 基于软件无线电平台雷达方式通信研究与实现[D]. 李尚. 哈尔滨工业大学. 2014
[9]. 基于OFDM的无线通信系统同步技术研究[D]. 姚俊. 电子科技大学. 2014
[10]. TD-LTE系统物理下行共享信道研究与实现[D]. 陈小龙. 电子科技大学. 2018
标签：电信技术论文; 中国移动论文; 通信论文; ofdm论文; 无线通信技术论文; 第一代移动通信技术论文; 信道估计论文; 同步通信论文; 无线通信模块论文; 信道带宽论文; 载波频率论文; 通信技术论文; 符号计算论文; 4g移动通信系统论文;