【摘 要】
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科学技术的发展、经济的进步促使了移动通信技术的蓬勃发展。过去的四十年间从1G的诞生到5G投入商用,移动通信技术逐渐融入到了人们的生活中。与5G通信系统相比,6G通信系统有高速率、低时延、高频谱效率等优势,但5G研究时期提出的新型多载波技术对于6G仍适用。在提出的多种新型多载波技术中,通用型滤波器组多载波(Universal Filtered Multi-Carrier,UFMC)被认为是一种能够替
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科学技术的发展、经济的进步促使了移动通信技术的蓬勃发展。过去的四十年间从1G的诞生到5G投入商用,移动通信技术逐渐融入到了人们的生活中。与5G通信系统相比,6G通信系统有高速率、低时延、高频谱效率等优势,但5G研究时期提出的新型多载波技术对于6G仍适用。在提出的多种新型多载波技术中,通用型滤波器组多载波(Universal Filtered Multi-Carrier,UFMC)被认为是一种能够替代正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的候选波形。UFMC系统在OFDM的基础上去掉了循环前缀,频谱利用率有了进一步提高,并添加子带滤波器,具有带外泄漏小、时频效率高等优势。为进一步提高时域效率,本文对UFMC系统在理想情况下和分别存在载波频率偏移、多普勒频移、相位噪声时的情况进行研究。首先,分析计算UFMC系统的时域效率,在发射端对信号进行截断,对理想无干扰情况和存在非理想同步因素载波频率偏移、多普勒频移、相位噪声和同时存在三种非理想同步因素的UFMC系统,分析计算对发射信号进行截断后的接收信号情况,推导其信号干扰表达式和信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)的闭式表达式。研究在不同影响因素下,截断长度对信号干扰比(Signal to Interference Ratio,SIR)、SINR、误码率(Symbol Error Rate,SER)的影响。其次,对理想情况下截断后的SER性能较差的情况进行直接重构,对存在非理想同步因素的截断后的SER性能较差情况使用平均相位补偿重构的方法对截断后的信号进行估计补偿重构,提高SER性能,实现时域效率的优化。结果表明,UFMC系统中在理想无干扰和仅存在载波频率偏移、多普勒频移、相位噪声的情况下,截断长度较短时,对SER性能影响较小,可通过直接减少发射信号长度来提高时域效率。在截断长度较长时,截断后信号的SER性能变差,因此需要对信号进行补偿和重构。重构后减弱截断对信号的影响,保持较好的SER性能。
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