摘要
近年来,移动通信技术逐渐进入第五代(TheFifthGenerationMobileCommunication,5G)。全新定义的应用场景对物理层空口波形提出巨大挑战,需要其具有灵活性和适配性,满足多种业务的需求。在5G空口波形设计中,各波形根据实际场景为物理帧结构配置带宽、循环前缀、子载波间隔和传输时间间隔等参数。但是基于应用场景的复杂性和多变性,很难有一种普适性传输波形满足所有的通信需求,这对多种波形的配合与协作提出了较高的要求。不同波形的非正交接入或者同种波形不同参数的非正交接入,都会因邻带干扰而影响传输质量。 该文主要研究空口波形非正交接入时的邻带干扰问题。以正交频分复用系统(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)和5G候选波形之一的加窗正交频分复用系统(WindowingOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,W-OFDM)为例做了如下研究,研究内容主要分为两个方面: 1.该文提出了一种阈值截断与正交匹配追踪恢复(ThresholdTruncationandOrthogonalMatchingPursuitRecovery,TT-OMP-R)的邻带干扰消除算法。该方案在发送端设置一定的阈值截断信号,并且在接收端挑选受噪声影响小的可靠性观测向量,最后利用正交匹配追踪(OrthogonalMatchingPursuit,OMP)算法恢复截断失真信号。通过对OFDM和W-OFDM的分析及仿真,验证TT-OMP-R算法可以很好地处理任意波形在非正交接入时所产生的邻带干扰,明显降低系统的误比特率。 2.针对TT-OMP-R中所采用OMP算法存在稀疏度估计不够精确的问题,该文进行了相应的算法分析并选取稀疏度自适应匹配追踪(SparsityAdaptiveMatchingPursuit,SAMP)算法改进TT-OMP-R,提出了一种阈值截断与稀疏度自适应匹配追踪恢复(ThresholdTruncationandSparsityAdaptiveMatchingPursuitRecovery,TT-SAMP-R)的邻带干扰消除优化方法。相比于TT-OMP-R,该方案利用SAMP算法恢复截断失真信号。通过对OFDM和W-OFDM的分析及仿真,验证所提TT-SAMP-R算法不仅能够很好地消除系统在非正交接入时的邻带干扰,而且与TT-OMP-R相比改善了系统的误比特率性能。