文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
基于提升结构的复调制滤波器组研究
姓名:肖强
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:许小东
2011-05-01
摘要
摘要
近年来,伴随着信息社会的飞速发展,各类通信与信息系统的性能指标需求
也越来越高。一方面,信号的编码、传输以及处理等工作量急剧增加,随之而来
的便是系统负荷的不断加大,抑制这种负面影响的一个有效措施就是对信号的操
作因时利用不同的采样速率;另一方面,可用频谱资源的离散化分布非常严重,
使得现有技术对其利用效率大打折扣,同时也导致多种应用对同一段频谱资源交
错使用的现象日趋普及,这都给各类系统的接收端处理模块带来了新的挑战。
非连续正交频分复用技术(NC-OFDM)可以合理地聚合利用带内离散分布
的频谱资源,提高频谱利用效率;同时基于多速率滤波器组的信道化技术则可以
有效地划分接收端频段,提取有用信号,并且其采样率变换模块还可以一定程度
的降低整个系统的负荷。因此,就未来通信系统而言,深入研究 NC-OFDM 和多
速率滤波器组的相关技术显得亟为有用。
就 NC-OFDM 系统而言,其同步问题是亟待解决的几个问题之一,特别是
NC-OFDM 信号通常会受到带内存在的多源干扰的影响,这给系统的接收端同步
带来了很大的困难。抑制消除动态随机分布的多源干扰影响,改善同步算法的性
能,对 NC-OFDM 系统而言至关重要。目前,预滤波作为一种干扰抑制的有效手
段受到了很大的关注,基于多速率滤波器组的信道化滤波器组则不失为一种拥有
优秀频谱划分特性的预滤波工具。因此,研究满足完全重建特性的高效滤波器组
设计技术以及基于高效信道化滤波器组的 NC-OFDM 抗干扰同步技术具有重要
的理论意义和实用价值。
本文在总结分析现有工作的基础上,讨论了多速率滤波器组系统和
NC-OFDM 系统的技术特点及其所面临的挑战,并重点研究了多速率滤波器组的
原型滤波器设计问题以及基于信道化滤波器组的 NC-OFDM 抗干扰同步问题,通
过理论分析和仿真实验,给出了一些高效的原型滤波器设计方法和 NC-OFDM 抗
干扰同步方法,主要包括:
1. 非临界过采样复调制滤波器组的原型滤波器设计方法
基于非临界过采样复调制滤波器组原型滤波器多相分量的功率互补特性,
在最优化提升分解的准则下,推导了由这些多相分量成对所构成的矩阵与提升结
构间的内在联系,在此基础上,提出了一种基于提升实现的原型滤波器设计方法,
它先分别提升实现原型滤波器所有成对的多相分量,再通过适当的组合以获得对
应的原型滤波器。
2. 过采样复调制滤波器组的原型滤波器设计方法
I
摘要
基于过采样复调制滤波器组多相矩阵的一些重要性质,在最优化提升分解的
准则下,采用矩阵划分与组合的思想,推导了多相矩阵各子矩阵的基本组成模块
与提升实现结构之间的关系,在此基础上,提出了一种基于提升实现的过采样复
调制滤波器组原型滤波器设计方法,它通过对各子矩阵基本模块的分别提升实现
来获得各子矩阵,进而得到整个系统的原型滤波器。
3. 基于过采样复调制滤波器组信道化预滤波的 NC-OFDM 抗干扰同步方法
基于过采样复调制滤波器组的信道化实现,在 NC-OFDM 系统的抗干扰抑制
准则下,分别给出了无干扰和干扰环境中的 NC-OFDM 系统信号模型,在此基础
上,采用预滤波的思想,提出了一种基于信道化预滤波的 NC-OFDM 抗干扰同步
方法,它先通过子带信号提取与合并获得 NC-OFDM 的各有效连续子载波信号,
再利用 VSP 算法实现对各子载波信号混合信号的同步估计。

关键词:NC-OFDM,VSP,多速率滤波器组,抗干扰同步,过采样复调制滤波
器组,提升分解结构,原型滤波器,多相矩阵,信道化预滤波

II
Abstract
Abstract
Recent years, with the fast development of information society, the requirement
of performance for munication and information systems also e
higher and higher. On one hand, the workload for signal coding、transmission and
processing has became larger and larger, this leads to a higher level for system burden,
theref