滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)与偏移正交振幅调制(Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM)相结合的FBMC-OQAM技术在无线通信系统中具有频谱效率高和无需同步等特点。然而,FBMC-OQAM系统较高的峰均功率比(Peak...滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)与偏移正交振幅调制(Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM)相结合的FBMC-OQAM技术在无线通信系统中具有频谱效率高和无需同步等特点。然而,FBMC-OQAM系统较高的峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)容易导致信号失真、频谱扩展、系统性能下降。鉴于此,文中提出一种载波预留(Tone Reservation,TR)和μ-律压扩联合的新方法(TR-μLaw)来降低FBMCOQAM系统的PAPR。TR方法具有无失真特性,而μ-律压扩法虽然给FBMC-OQAM系统带来了一定失真,但是能显著降低PAPR。TR-μLaw方法将二者结合,实现了两种方法的利弊互补。仿真结果表明,TR-μLaw方法在降低PAPR方面的性能优于μ-律压扩法和TR方法,在μ=3和Iterations=8时TR-μLaw方法的PAPR较后两者分别降低约1.0dB和3.4dB,且BER性能优于μ-律压扩法。展开更多
高速移动环境下,无线信道具有时频双选性衰落的特性,使得滤波器组多载波(Filter Bank Multi-carrier,FBMC)系统产生长突发差错。将一种基于Baker映射的混沌交织算法应用在滤波器组多载波系统中,根据混沌密钥对发送数据进行分块和重新排...高速移动环境下,无线信道具有时频双选性衰落的特性,使得滤波器组多载波(Filter Bank Multi-carrier,FBMC)系统产生长突发差错。将一种基于Baker映射的混沌交织算法应用在滤波器组多载波系统中,根据混沌密钥对发送数据进行分块和重新排列,按照Baker映射规则完成数据交织。此方法可以将长突发差错变为单突发差错,结合卷积编码能有效地纠正双选信道产生的长突发差错。仿真结果表明,在双选择信道中,基于混沌交织的滤波器组多载波系统误比特率性能优于传统基于块交织的滤波器组多载波系统。展开更多
在滤波器组多载波(Filter Bank Multicarrier,FBMC)系统中,通常采用部分传输序列(Partial Transfer Sequence,PTS)方法来降低系统的峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR),然而该方法在传输过程中需要携带边带信息,会降低频谱...在滤波器组多载波(Filter Bank Multicarrier,FBMC)系统中,通常采用部分传输序列(Partial Transfer Sequence,PTS)方法来降低系统的峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR),然而该方法在传输过程中需要携带边带信息,会降低频谱利用率.对此提出了两点改进:在搜索最佳相位因子时,提出了新多层搜索方法,避免了相位因子的重复搜索,降低了计算复杂度;通过加入改进星座映射(Active Constellation Extension,ACE)方法,在接收端可以不需要边带信息即可快速解调出原始数据,虽然PAPR有所增加,但却显著提高了频谱利用率.通过计算和仿真验证了两个改进方案的有效性.展开更多
为提高滤波器组多载波(Filter Bank Multicarrier,FBMC)系统在低信噪比下的定时同步准确率和抗频偏性能,基于FBMC系统与正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiple,OFDM)系统的相似性,对OFDM系统定时同步中的Park测度函数进...为提高滤波器组多载波(Filter Bank Multicarrier,FBMC)系统在低信噪比下的定时同步准确率和抗频偏性能,基于FBMC系统与正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiple,OFDM)系统的相似性,对OFDM系统定时同步中的Park测度函数进行改进并引入到FBMC系统中。利用共轭对称结构能够提高定时精度和加权处理能够更好地抵抗频偏影响的特点设计同步序列,进行共轭对称和加权处理。仿真结果表明,基于改进序列的Park算法相较共轭对称序列的TR1算法,其信噪比提前3 dB达到了100%定时准确率,实现了低信噪比下的高精度定时同步,且具有更强的抗频偏性能;相较原Park算法,相同信噪比下,改进序列的Park算法的频偏均方差(Mean Square Error,MSE)也小于原Park算法的频偏MSE,抗频偏性能表现更优。展开更多
针对滤波器组多载波-偏移正交幅度调制技术(Filter Bank Multicarrier-Offset Quadrature Amplitude Modulation,FBMC-OQAM)存在峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)过高的问题,以及传统部分传输序列(Partial Transfer Sequen...针对滤波器组多载波-偏移正交幅度调制技术(Filter Bank Multicarrier-Offset Quadrature Amplitude Modulation,FBMC-OQAM)存在峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)过高的问题,以及传统部分传输序列(Partial Transfer Sequence,PTS)算法对PAPR抑制效果不明显,提出了一种新的基于自适应搜索策略的人工蜂群部分传输序列算法(Adaptive Search Strategy Based Artifical Bee Colony PTS,ASSABC-PTS)。首先,根据FBMC-OQAM系统特性,利用传统PTS算法对系统进行初步优化,以降低FBMC-OQAM系统的PAPR;然后,针对PTS算法中存在的计算复杂度问题,引入人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)算法进行优化;最后,在ABC算法中引入自适应搜索策略提升算法的局部寻优能力,加快ABC算法的收敛速度和搜索精度。仿真实验表明,ASSABC-PTS在有效降低系统算法复杂度的同时,也极大降低了FBMC-OQAM系统的峰均功率比。展开更多
水下环境的复杂性对水声通信带来挑战,一般通过优化信道估计技术来实现水下通信的高速率、可靠性传输。将滤波器组多载波/交错正交幅度调制(filter bank based multicarrier/offset quadrature amplitude modulation, FBMC/OQAM)技术引...水下环境的复杂性对水声通信带来挑战,一般通过优化信道估计技术来实现水下通信的高速率、可靠性传输。将滤波器组多载波/交错正交幅度调制(filter bank based multicarrier/offset quadrature amplitude modulation, FBMC/OQAM)技术引入水下,研究FBMC/OQAM系统中信道估计技术,并对离散导频信道估计算法进行重点研究。分析了不同信道影响下离散导频信道估计的性能,并针对辅助导频法额外功率消耗过高的问题进行改进,提出一种改进的辅助导频方法(improved auxiliary pilot method, IAP),降低功率消耗的同时又提高了估计性能。理论分析和水下仿真结果表明,IAP算法是水声通信实际应用中较好的选择。展开更多
部分传输序列(Partial Transmit Sequence,PTS)是降低正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)的有效方法,但是PTS穷举法搜索最优解,使系统复杂度增加。针对这一...部分传输序列(Partial Transmit Sequence,PTS)是降低正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)的有效方法,但是PTS穷举法搜索最优解,使系统复杂度增加。针对这一缺点进行改进,提出了基于离散粒子群优化的部分传输序列(Partial Transmit Sequence based on Discrete Particle Swarm Optimization,PTS-DPSO)方法,并将其应用到基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波系统(Filter Bank Multicarrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation,FBMC/OQAM)中。PTS-DPSO利用离散粒子群优化搜寻最优解,避免了系统复杂度的增加。通过仿真验证,PTS-DPSO可以有效抑制FBMC/OQAM系统过高的PAPR且误码率低。展开更多
针对传统水声滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)通信接收端需经过信道估计和均衡才可恢复出发送符号,系统复杂度高且信道估计精度不佳等问题。文章将深度神经网络融入到水声多载波通信当中,提出一种基于深度神经网络的水...针对传统水声滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)通信接收端需经过信道估计和均衡才可恢复出发送符号,系统复杂度高且信道估计精度不佳等问题。文章将深度神经网络融入到水声多载波通信当中,提出一种基于深度神经网络的水声FBMC信号检测方法。在训练阶段通过大量的数据迭代、调试超参数和优化算法来改善深度神经网络参数,使其具有预期的估计效果。利用训练完成的深度神经网络模型取代传统FBMC通信系统接收端的信道估计、均衡等模块,自适应地学习水声信道状态信息,同时避免了固有的虚部干扰影响。在测试阶段直接将频域序列作为网络的输入来预测发送的二进制序列,仿真结果表明所提出的基于深度神经网络的FBMC信号检测方法相比传统信道估计算法有更好的误码率性能。展开更多
文摘滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)与偏移正交振幅调制(Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM)相结合的FBMC-OQAM技术在无线通信系统中具有频谱效率高和无需同步等特点。然而,FBMC-OQAM系统较高的峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)容易导致信号失真、频谱扩展、系统性能下降。鉴于此,文中提出一种载波预留(Tone Reservation,TR)和μ-律压扩联合的新方法(TR-μLaw)来降低FBMCOQAM系统的PAPR。TR方法具有无失真特性,而μ-律压扩法虽然给FBMC-OQAM系统带来了一定失真,但是能显著降低PAPR。TR-μLaw方法将二者结合,实现了两种方法的利弊互补。仿真结果表明,TR-μLaw方法在降低PAPR方面的性能优于μ-律压扩法和TR方法,在μ=3和Iterations=8时TR-μLaw方法的PAPR较后两者分别降低约1.0dB和3.4dB,且BER性能优于μ-律压扩法。
文摘高速移动环境下,无线信道具有时频双选性衰落的特性,使得滤波器组多载波(Filter Bank Multi-carrier,FBMC)系统产生长突发差错。将一种基于Baker映射的混沌交织算法应用在滤波器组多载波系统中,根据混沌密钥对发送数据进行分块和重新排列,按照Baker映射规则完成数据交织。此方法可以将长突发差错变为单突发差错,结合卷积编码能有效地纠正双选信道产生的长突发差错。仿真结果表明,在双选择信道中,基于混沌交织的滤波器组多载波系统误比特率性能优于传统基于块交织的滤波器组多载波系统。
文摘在滤波器组多载波(Filter Bank Multicarrier,FBMC)系统中,通常采用部分传输序列(Partial Transfer Sequence,PTS)方法来降低系统的峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR),然而该方法在传输过程中需要携带边带信息,会降低频谱利用率.对此提出了两点改进:在搜索最佳相位因子时,提出了新多层搜索方法,避免了相位因子的重复搜索,降低了计算复杂度;通过加入改进星座映射(Active Constellation Extension,ACE)方法,在接收端可以不需要边带信息即可快速解调出原始数据,虽然PAPR有所增加,但却显著提高了频谱利用率.通过计算和仿真验证了两个改进方案的有效性.
文摘为提高滤波器组多载波(Filter Bank Multicarrier,FBMC)系统在低信噪比下的定时同步准确率和抗频偏性能,基于FBMC系统与正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiple,OFDM)系统的相似性,对OFDM系统定时同步中的Park测度函数进行改进并引入到FBMC系统中。利用共轭对称结构能够提高定时精度和加权处理能够更好地抵抗频偏影响的特点设计同步序列,进行共轭对称和加权处理。仿真结果表明,基于改进序列的Park算法相较共轭对称序列的TR1算法,其信噪比提前3 dB达到了100%定时准确率,实现了低信噪比下的高精度定时同步,且具有更强的抗频偏性能;相较原Park算法,相同信噪比下,改进序列的Park算法的频偏均方差(Mean Square Error,MSE)也小于原Park算法的频偏MSE,抗频偏性能表现更优。
文摘针对滤波器组多载波-偏移正交幅度调制技术(Filter Bank Multicarrier-Offset Quadrature Amplitude Modulation,FBMC-OQAM)存在峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)过高的问题,以及传统部分传输序列(Partial Transfer Sequence,PTS)算法对PAPR抑制效果不明显,提出了一种新的基于自适应搜索策略的人工蜂群部分传输序列算法(Adaptive Search Strategy Based Artifical Bee Colony PTS,ASSABC-PTS)。首先,根据FBMC-OQAM系统特性,利用传统PTS算法对系统进行初步优化,以降低FBMC-OQAM系统的PAPR;然后,针对PTS算法中存在的计算复杂度问题,引入人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)算法进行优化;最后,在ABC算法中引入自适应搜索策略提升算法的局部寻优能力,加快ABC算法的收敛速度和搜索精度。仿真实验表明,ASSABC-PTS在有效降低系统算法复杂度的同时,也极大降低了FBMC-OQAM系统的峰均功率比。
文摘水下环境的复杂性对水声通信带来挑战,一般通过优化信道估计技术来实现水下通信的高速率、可靠性传输。将滤波器组多载波/交错正交幅度调制(filter bank based multicarrier/offset quadrature amplitude modulation, FBMC/OQAM)技术引入水下,研究FBMC/OQAM系统中信道估计技术,并对离散导频信道估计算法进行重点研究。分析了不同信道影响下离散导频信道估计的性能,并针对辅助导频法额外功率消耗过高的问题进行改进,提出一种改进的辅助导频方法(improved auxiliary pilot method, IAP),降低功率消耗的同时又提高了估计性能。理论分析和水下仿真结果表明,IAP算法是水声通信实际应用中较好的选择。
文摘部分传输序列(Partial Transmit Sequence,PTS)是降低正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)的有效方法,但是PTS穷举法搜索最优解,使系统复杂度增加。针对这一缺点进行改进,提出了基于离散粒子群优化的部分传输序列(Partial Transmit Sequence based on Discrete Particle Swarm Optimization,PTS-DPSO)方法,并将其应用到基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波系统(Filter Bank Multicarrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation,FBMC/OQAM)中。PTS-DPSO利用离散粒子群优化搜寻最优解,避免了系统复杂度的增加。通过仿真验证,PTS-DPSO可以有效抑制FBMC/OQAM系统过高的PAPR且误码率低。
文摘针对传统水声滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)通信接收端需经过信道估计和均衡才可恢复出发送符号,系统复杂度高且信道估计精度不佳等问题。文章将深度神经网络融入到水声多载波通信当中,提出一种基于深度神经网络的水声FBMC信号检测方法。在训练阶段通过大量的数据迭代、调试超参数和优化算法来改善深度神经网络参数,使其具有预期的估计效果。利用训练完成的深度神经网络模型取代传统FBMC通信系统接收端的信道估计、均衡等模块,自适应地学习水声信道状态信息,同时避免了固有的虚部干扰影响。在测试阶段直接将频域序列作为网络的输入来预测发送的二进制序列,仿真结果表明所提出的基于深度神经网络的FBMC信号检测方法相比传统信道估计算法有更好的误码率性能。
