（通信與信息系統(tǒng)專業(yè)論文）基于干擾和papr的小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究.pdf

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 小波包調(diào)制作為一種新型的多載波調(diào)制技術(shù) 以其頻譜利用率高 抗干擾性較強和保密 性好等優(yōu)良特性受到廣泛關(guān)注 小波包調(diào)制的顯著特點是可以對帶寬進行任意方式的劃分 這就帶來z d 波包調(diào)制樹形結(jié)構(gòu)的多樣性 使得小波包調(diào)制結(jié)構(gòu)的優(yōu)選成為研究的主要問題 本文將結(jié)合通信特點 從碼間干擾 載波間干擾和峰均功率e l p a p r 對結(jié)構(gòu)影響的角度 探 討小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)選 1 以小波包基礎(chǔ)理論為背景 介紹了小波包調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制原理和實現(xiàn)方式 并且引入 了等效濾波器組的概念 2 從降低干擾的角度 提出了一種基于降低i s i 和i c i 的小波包調(diào)制結(jié)構(gòu)分步優(yōu)化方案 通過對i s i 和i c i 產(chǎn)生原因分析 以及不同小波包樹結(jié)構(gòu)對i s i 和i c i 影響的分析 利用綜合 干擾功率和最小均方誤差方法 實現(xiàn)了小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)選 仿真表明這種方法在一定 程度上提高了系統(tǒng)的傳輸性能 簡化了小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu) 3 從降低峰均功率l 匕 p a p r 和綜合干擾的角度 探討了降低峰均功率l b p a p r 和綜合干 擾相結(jié)合的小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方法 利用不同調(diào)制樹結(jié)構(gòu)峰均功率l 匕 p a p r 大小的差 異性實現(xiàn)對小波包調(diào)制樹各個節(jié)點的選擇頻率的統(tǒng)計 完成對樹結(jié)構(gòu)的初步篩選 通過對綜 合干擾功率的計算 最終完成樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)選 仿真結(jié)果表明 將峰均功率比 p a p r 與干擾綜 合進行考慮的優(yōu)選方案比單一考慮一方面的優(yōu)選方案 在提高系統(tǒng)性能上更具有優(yōu)越性 關(guān)鍵字 小波包調(diào)制 碼間干擾 載波間干擾 峰均功率比 樹結(jié)構(gòu)優(yōu)選 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t w a v e l e tp a c k e tm o d u l a t i o n w p m 懿an e wm u l t i c a r r i e rm o d u l a t i o nt e c h n i q u ei sc o n c e r n e d w i t hp e o p l eg r e a t l yf o ri t s g o o dp r o p e r t yo fh i 曲s p e c t r a le f f i c i e n c y g o o dc o n f i d e n t i a l i t y a n t i i n t e r f e r e n c e a n ds oo n w p mc a l ls p l i tu pt h ec h a n n e n t os u b c h a n n e l sa tw i l l w h i c hl e a d st o t h ed i v e r s i t yo fw p m s t r u c t l l r e s os e l e c to p t i m a lt r e ef r o man u m b e ro fw p mt r e es t r u c t u r e s q u i c k l yb e c o m et h em a i np r o b l e m so ft h er e s e a r c h i nt h i sw o r k c o m b i n e dt h et e l e c o m m u n i c a t i o n f e a t u r e f r o mt h ep o i n to fi n t e r s y m b o li n t e r f e r e n c e i s i i n t e r c a r t i e ri n t e r f e r e n c e i c i a n d p e a k t o a v e r a g ep o w e rr a t i o p a p r i m p a c to nt h es t r u c t u r e t h i st h e s i sd i s c u s s e st h eo p t i m i z a t i o no f t h ew a v e l e tp a c k e tm o d u l a t i o nt r e es t r u c t u r e 1 w i mt h eb a c k g r o u n do fb a s i ct h e o r yo fw a v e l e tp a c k e tt r a n s f o r m t h et h e o r ya n di m p l e m e n t o ft h ew p mh a v eb e e ng i v e n a n di n t r o d u c e st h ec o n c e p to ft h ee q u i v a l e n tf i l t e r s 2 i nt h ev i e wo fr e d u c ei n t e r f e r e n c e p r e s e n t sas t e po p t i m i z a t i o nf r o mt h ep o i n to fr e d u c et h e i s ia n di c i a n a l y s i st h ei m p a c tt oi s ia n di c io f d i f f e r e n tf o r mo f w a v e l e tp a c k e tt r e es t r u c t u r ea n d i n t e r f e r e n c ec a u s e s r e a l i z e st h eo p t i m a lf o rw p ms t m c t u r ea c c o r d i n gt ot h ep o w e ro fi n t e r f e r e n c e a n dl e a s tm e a ns q u a r e 1 1 1 es i m u l a t i o nr e s u l t ss h o wt h a to p t i m u mw a v e l e tp a c k e tt r e eh a ss i m p l e s 仃u c 嘶a n dg o o dp e r f o r m a n c e 3 t h eo p t i m a lw p ms n u c t u r ci ss e a r c h e dt or e d u c et h ei o i n to fr 氣p ra n di n t e r f e r e n c e p o w e r s i n t e g r a t e dp o w e ro fi s ia n di c i d i f f e r e n tw a v e l e tp a c k e tt r e es t r u c t u r eh a v ed i f f e r e n tp e a k t oa v e r a g ep o w e rr a t i o t h e ne a c ht r e en o d es e l e c t e df r e q u e n c ys t a t i s t i c sc a i lo b t a i n e db y s i m u l a t i o n s oa st or e a l i z et h es c r e e n i n go ft h es t r u c t u r et ot h ew a v e l e tp a c k e tt r e e t h e n c a l c u l a t i o nt h e i n t e r f e r e n c ep o w e r f i n a l l yc o m p l e t et h eo p t i m i z a t i o no ft h et r e es t r u c t u r e t h es i m u l a t i o nr e s u l t s s h o wt h a tp a p ra n di n t e r f e r e n c ea r ec o m p r e h e n s i v ec o n s i d e r i n go p t i m a ls c h e m eb e t t e rt h a ns i n g l e c o n s i d e rh a n d 叩f i m a ls c h e m ei nt h ep e r f o r m a n c eo ft h es y s t e m k e y w o r d s w a v e l e tp a c k e tm o d u l a t i o n i n t e r s y m b o li n t e r f e r e n c e i n t e r c a r r i e ri n t e r f e r e n c e p e a k t o a v e r a g ep o w e rr a t i o t r e es t r u c t 切愴o p t i m i z a t i o n n 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1 章緒論 1 1 前言 隨著基于i n t e r n e t 的數(shù)據(jù) 語音和視頻通信業(yè)務(wù)容量的日益增大 用戶對無線通信的要求 不斷增高 要求新一代的移動通信系統(tǒng)為人們提供更高的信息傳輸速率 寬帶通信系統(tǒng)應(yīng)運 而生 寬帶通信系統(tǒng)被要求用來實現(xiàn)大數(shù)據(jù)量的傳輸 在較寬頻帶內(nèi)提供可靠的信息傳輸質(zhì) 量 并且要有高的頻帶利用率 但是由于無線信道中的多徑效應(yīng) 噪聲干擾等的存在 信號 通過無線信道將產(chǎn)生頻率選擇性衰落 從而造成碼間干擾 i n t e r s y m b o li n t e r f e r e n c e i s i 和 載波間干擾 i n t 稍a r r i e ri n t e r f e r e n c e i c i 進而造成系統(tǒng)性能的下降 l 寬帶通信系統(tǒng)中不 可避免的存在這些問題 因此 引入了多載波調(diào) i j m u l t i c a r r i e rm o d u l a t i o n m c m 技術(shù) 1 1 1 多載波調(diào)制技術(shù)簡介 m c m 可以理解為對帶寬進行劃分 將其劃分為若干個子帶寬 每個子帶對應(yīng)一個獨立 的子信道 根據(jù)子信道情況分配傳輸數(shù)據(jù) 在相應(yīng)的子信道上對信號進行調(diào)制 m c m 技術(shù) 根據(jù)子載波上發(fā)送信號的功率譜之間是否存在重疊和重疊的程度不同 可分為三種頻帶劃分 方式 1 使用傳統(tǒng)的成型濾波器 將系統(tǒng)占用的頻帶劃分為若干個子頻帶 每個子頻帶上傳輸 信號的功率譜是獨立的 不存在重疊 并且要求各個子載波間要存在一定寬度的保護帶寬 達到消除i c i 的目的 這就帶來了頻譜利用率低的問題 這種方法稱為傳統(tǒng)的頻分復(fù)用技術(shù) 2 交錯正交幅度調(diào)制方法 在每個子載波上使用交錯正交幅度調(diào)制技術(shù) 使得各個子載 波上的信號功率譜在3 d b 處發(fā)生重疊 通過正交子帶的數(shù)據(jù)偏移半個周期或者交錯同相來獲 得子帶的正交性 較之于傳統(tǒng)的頻分復(fù)用技術(shù) 提高了頻譜利用率 3 為了進一步提高頻譜利用率 出現(xiàn)了第三種方案 即正交頻分復(fù)用 o r t h o g o n a l f r e q u e n c y d i v i s i o nm u l t i p l e x i n g o f d m 技術(shù) 這種方案要求各個子載波之間保持相互正交 相鄰子載波的功率譜之間存在一半的重疊 與第1 種方法比 提高了1 倍的頻譜利用率 o f d m 技術(shù)以其高的頻譜利用率成為了多載波調(diào)制中的 種典型性技術(shù) 受到廣泛的關(guān) 注 但其對于相位噪聲和頻率偏差要比單載波調(diào)制系統(tǒng)更加敏感 2 0 世紀7 0 年代 e b e r t 和 w e i n s t e i n 提出了采用離散傅里葉變換來實現(xiàn)各個載波的基帶調(diào)制和解調(diào)的一種高效o f d m 方法瞳1 他們通過在時域上插入保護間隔和加窗的方法來解決i c i 和i s i 的問題 這種方法使 得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到簡化 o f d m 更加實用化 成為o f d m 技術(shù)發(fā)展的里程碑 8 0 年代 r u i z 和p e l e d 在o f d m 技術(shù)中引入了循環(huán)前綴的概念b 1 如果循環(huán)前綴的長度大于信道中脈沖響 應(yīng)的時間時 就可以在色散信道上保持正交性 解決了正交性問題 從而使o f d m 技術(shù)可以 被用于高速調(diào)制 解調(diào)器 9 0 年代 o f d m 技術(shù)深入到寬帶無線信道上的數(shù)據(jù)傳輸 近年來 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 由于小波理論的發(fā)展 人們不再局限于o f d m 技術(shù)的研究 基于小波理論的多載波調(diào)制技術(shù) 引起學(xué)者的注意并開展研究 1 1 2 基于小波理論的多載波調(diào)制發(fā)展概述 人們提出了基于小波理論的多載波調(diào)制技術(shù) 這種調(diào)制技術(shù)是將小波理論與多載波調(diào)制 相結(jié)合的技術(shù) 采用小波函數(shù)作為子載波 利用小波函數(shù)良好的正交性和時頻局域性 結(jié)合 多載波調(diào)制 成為具有頻譜利用率高 抗干擾和抗衰落能力強 可實現(xiàn)多速率傳輸?shù)葍?yōu)良特 性的新型多載波調(diào)制技術(shù) 1 9 9 2 年 w o m e l l 和o p p e r h c i m 在分形信號單小波模型的基礎(chǔ)上提出了單小波分形調(diào)制 單小波分形調(diào)制由有限幾個尺度信號構(gòu)成近似分形信號 每個尺度提供一路頻帶 為一個用 戶服務(wù)h 1 接著在1 9 9 4 年 w w j o n e s 提出了多尺度調(diào)制 m u l t i s c a l em o d u a t i o n m s m 和 m 頻帶小波調(diào)制 m b a n dw a v e l e tm o d u l a t i o n m w m 隨1 m s m 將標準的小波基作為子載 波的基函數(shù) 實現(xiàn)中利用標準的小波變換來構(gòu)造調(diào)制信號 可以實現(xiàn)非均勻的信道劃分 但 是 在所有的高頻部分具有大的帶寬 與信道不一定匹配 而m w m 在小波包理論發(fā)展的基 礎(chǔ)上將固定尺度的小波包基作為子載波的基函數(shù) 類似于o f d m 技術(shù) 均勻劃分子信道的帶 寬 所以 帶寬大小是由分解的層數(shù)決定的 1 9 9 5 年 a r l i n d s e y 等人在對m w m 和m s m 歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上 提出了更加具有靈活性的小波包調(diào)制 w a v e l e tp a c k e tm o d u l a t i o n 聊m 嗍 w p m 將變尺度的小波包基作為子載波的基函數(shù) 在基函數(shù)的選擇和對信道劃分方式上更 加的靈活 易于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的多速率傳輸 隨后 c v a nb o u w e l 和j p o t e m a n s 在高斯白噪聲信 道下對小波包調(diào)制的誤碼性能進行仿真口1 證明w p m 與b p s k 誤碼性能相一致 c h r i s t o p h l a n g e 和a n d r e a sa h r c n s 在2 0 0 4 年將均衡技術(shù)應(yīng)用n d 波包調(diào)制系統(tǒng)中阻1 結(jié)果表明 均衡 技術(shù)可以進一步提高w p m 的抗干擾性能 隨后 最佳小波包調(diào)制技術(shù)睜1 2 1 基于小波包調(diào)制 的跳頻擴頻系統(tǒng)n 3 1 釘 基于小波包調(diào)制的c d m a 系統(tǒng)n 糾町 多小波包調(diào)制系統(tǒng) m w p m n 力 也陸續(xù)被提出 以上提到的這些基于小波理論的多載波調(diào)制技術(shù) 都充分利用了小波變換靈活的時頻局 域化的特點 從通信研究領(lǐng)域發(fā)展來看 應(yīng)用領(lǐng)域總是利用其它領(lǐng)域中最新進展的結(jié)果來進 行的 因此 小波理論的最新進展都會給基于小波理論的多載波調(diào)制技術(shù)帶來更好的改進和 完善 1 2 小波包調(diào)制結(jié)構(gòu)優(yōu)選研究現(xiàn)狀 小波包調(diào)制可以實現(xiàn)對信道的任意劃分這一特點 在帶來可以提高系統(tǒng)容量 提高頻譜 資源利用率等優(yōu)勢的同時 也因為結(jié)構(gòu)的靈活性 帶來了小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)優(yōu)選的問題 在 調(diào)制級數(shù)固定的情況下 小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)數(shù)也是固定的 隨著調(diào)制級數(shù)的增加 結(jié)構(gòu)數(shù)會 以近似于2 次冪的速度增長 在小波包多載波調(diào)制系統(tǒng)中 不同的小波包調(diào)制結(jié)構(gòu) 會在性 能上對調(diào)制系統(tǒng)產(chǎn)生不同的影響 如果單純的采用滿樹結(jié)構(gòu)進行調(diào)制 不僅增加了系統(tǒng)的復(fù) 雜度 也會使硬件的實現(xiàn)復(fù)雜度加大 而且性能上不一定比其他結(jié)構(gòu)好 得不償失 2 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 近年來 優(yōu)化小波包調(diào)制結(jié)構(gòu) 改善小波包調(diào)制系統(tǒng)的性能的研究成為倍受關(guān)注的問題 目前對小波包調(diào)制結(jié)構(gòu)的研究 可分為兩大類 一類是從降低峰均功率比 p e a k t o a v e r a g e p o w e rr a t i o p a p r 的角度 實現(xiàn)小波包調(diào)制結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 另一類從降低系統(tǒng)干擾的角度進 行研究 實現(xiàn)小波包調(diào)制結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 從目前的研究成果來看 主要的優(yōu)化方法有以下幾種 1 基于熵的最優(yōu)基搜索算法 在信息論中 熵被用來衡量一個隨機變量出現(xiàn)的期望值 表示在信息被接收前 信號傳 輸過程中所損失的信息量 所以也可以稱之為信息熵 即熵值越大 信息的不確定性越大 1 9 9 2 年 c o i l 暗n a n 和w i c h e r h a u s e r 提出了基于香農(nóng)熵準則的最優(yōu)基搜索算法n 8 1 利用香農(nóng)熵 準則 首先對小波包滿樹結(jié)構(gòu)的每個節(jié)點的熵值進行標注 然后從子節(jié)點開始從下到上進行 比較 比較每一個父節(jié)點的熵值和其對應(yīng)的兩個子節(jié)點的熵值和 如果父結(jié)點的熵值小 則 標記父結(jié)點 子結(jié)點不進行標記 反之都進行標記 標記更新完成后 從上到下進行剪枝 構(gòu)造出熵值最小的樹結(jié)構(gòu) 找到最優(yōu)分解方式 最優(yōu)基的樹結(jié)構(gòu)搜索算法提出較早 發(fā)展比較成熟 廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域 文獻 1 9 將 這種算法應(yīng)用于信號去噪領(lǐng)域 取得良好的去噪效果 文獻 2 0 和文獻 2 1 將其用于圖像壓 縮中 可以在壓縮后更好的反映圖像的細節(jié)信息 文獻 2 2 將其應(yīng)用于在圖像水印中 既增 加了嵌入的水印信息量 同時提高了水印的魯棒性 這種算法的計算量大 且根據(jù)不同的熵 準則可以得到不同的最優(yōu)樹結(jié)構(gòu) 應(yīng)用時根據(jù)需要選取適當?shù)臏蕜t 2 基于代價函數(shù)的快速搜索算法 近年來 隨著小波包理論在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 對小波包樹結(jié)構(gòu)進行優(yōu)選主要為了提高 小波包調(diào)制系統(tǒng)的性能 由于無線信道的復(fù)雜性 基于熵準則的優(yōu)選樹不一定與傳輸信道相 匹配 因此 一些學(xué)者在已有研究的基礎(chǔ)上提出了基于代價函數(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)選方案 其優(yōu)化過 程與最優(yōu)基搜索算法類似 不同處在于快速算法不進行節(jié)點標記 而是直接進行剪枝操作 所以此優(yōu)選算法較之基于熵的搜索算法較為簡單和快速 文獻 1 1 在對無線信道的充分估計下 以碼間干擾和載波間干擾功率值為代價函數(shù) 來 搜索最優(yōu)分解方式 這種方法適用于存在多徑效應(yīng)或延遲的頻率選擇性衰落信道 文獻 1 2 用信道容量和信號功率來構(gòu)造拉格朗日代價函數(shù) 并結(jié)合 注水法 實現(xiàn)功率分配 通過將 調(diào)制結(jié)構(gòu)優(yōu)選與傳統(tǒng)的系統(tǒng)性能改善技術(shù)相結(jié)合的方式 來達到信道容量最大化的目的 文 獻 2 3 以誤碼率和信號傳輸功率為條件構(gòu)造代價函數(shù) 尋找窄帶干擾信道下的最優(yōu)樹結(jié)構(gòu) 這 種優(yōu)選方法只適用于窄帶干擾環(huán)境下 時間和頻率選擇性衰落不嚴重的信道情況 基于代價函數(shù)的搜索方法 是從基于熵準則的搜索算法發(fā)展過來的 這種方法雖然計算 量較小 速度快 不過只能得到近優(yōu)化的結(jié)果 3 v o l k a nk u m b a s a r 算法 2 0 世紀8 0 年代 在通信與信號處理領(lǐng)域 出現(xiàn)了兩種具有吸引力的工具 多速率濾波 器組 m u l t i r a t e f i l t e r b a n k s m f b 和小波變換 而到了8 0 年代中后期 離散小波變換快速 算法的提出使得兩者結(jié)合在一起 形成了一個統(tǒng)一的研究方向 9 0 年代 小波包概念的提出 3 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 使得這一研究得以進一步發(fā)展 法國學(xué)者v o l k a nk u m b a s a r 立足于基于小波包變換快速算法的多速率濾波器組 w a v e l e t p a c k e tt r a n s f o r m m f b w p t m f b 理論 提出了一種在固定子載波數(shù)的情況下對小波包調(diào)制 樹結(jié)構(gòu)優(yōu)選的算法 該算法從基于小波包變換的多載波調(diào)制通信系統(tǒng)出發(fā) 首先固定子載波 個數(shù) 對多速率濾波器組中每個節(jié)點濾波器進行高 低通的隨機選擇 來獲得每個通道的等 效濾波器 從而獲得設(shè)定子載波數(shù)目下所有小波包樹形結(jié)構(gòu) 比較所獲得的調(diào)制樹結(jié)構(gòu)性能 來實現(xiàn)小波包樹形結(jié)構(gòu)的優(yōu)選 v o l k a nk u m b a s a r 將這種算法稱之為暴力演算法 文獻 2 4 和文獻 2 5 利用這種算法分別從p a p r 和綜合干擾功率 i s i 和i c i 之和 的角度來實現(xiàn)樹結(jié) 構(gòu)的優(yōu)選 這種算法由于隨機性較強 隨著載波數(shù)的增加 時間復(fù)雜度呈幾何倍數(shù)增加 有 待進一步的改進 4 基于節(jié)點選擇的剪枝算法 峰均功率比問題普遍存在于多載波調(diào)制系統(tǒng)中 同樣 w p m 也有類似的問題 文獻 2 6 證明了w p m 與o f d m 相比 具有更加穩(wěn)定的峰均比性能 而且子載波數(shù)不同 即頻帶劃分 方式不同 小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)對p a p r 的影響是不同的 因此 可以利用這種差異性來獲得 各節(jié)點的選擇頻率 而所謂的剪枝就是將相鄰的若干個節(jié)點合并成一個節(jié)點 文獻 2 7 通過統(tǒng)計小波包樹結(jié)構(gòu)各節(jié)點出現(xiàn)的概率 來實現(xiàn)對滿樹結(jié)構(gòu)的剪枝 該文得 出這樣一個結(jié)論 越靠近根節(jié)點 0 0 的節(jié)點具有更高的頻率選擇 也就是說具有更好的消 減p a p r 的效果 通過剪枝來達到消減p a p r 是可行的 文獻 2 8 在文獻 2 7 的基礎(chǔ)上 探 討了不同小波包基函數(shù)的p a p r 性能 并且比較不同內(nèi)節(jié)點的樹結(jié)構(gòu)的p a p r 性能 從而實 現(xiàn)樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)選 這種算法從節(jié)點的角度 對滿樹進行剪枝 降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度 5 基于子信道性能分析的剪枝算法 在小波包多載波調(diào)制中 不同的樹結(jié)構(gòu)對應(yīng)不同的信道劃分方式 每個子信道相對獨立 的傳輸信息 而無線信道對每個子信道造成的干擾是不同的 文獻 2 9 提出了一種基于子信道性能分析的剪枝算法 這種算法通過對頻率選擇性衰落 信道中滿樹結(jié)構(gòu)的各個子信道的誤碼性能進行仿真 比較其傳輸性能 合并那些性能相近并 且較差的相鄰信道 保留那些誤碼性能表現(xiàn)好的信道 這種方法在保證了優(yōu)質(zhì)子信道傳輸性 能的前提下 簡化了小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu) 但是 這種優(yōu)化方案只能得到一種 近優(yōu)化 的結(jié) 果 6 基于最小均方差 l e a s tm e a ns q u a r e l m s 的樹優(yōu)選算法 在理想信道下 由于調(diào)制信號未受到干擾 接收碼元在幅度上可以無失真的恢復(fù) 然而 在實際傳輸過程中 調(diào)制信號往往要受到不同的干擾 經(jīng)過無線信道傳輸后 解調(diào)出的信號 中不僅包含所要傳輸?shù)拇a元的信息 還包含信道對傳輸信息的影響 信號傳輸過程中受到鄰 近碼元的干擾和鄰近子帶間的干擾 接收信號的幅值將發(fā)生變化 在統(tǒng)計意義上可表示為接 收信號幅度與期望值之間的均方差 文獻 3 0 提出了基于l m s 的樹優(yōu)選算法 該方法在信號經(jīng)過調(diào)制解調(diào)后 通過計算各個 4 杭州電子科技大學(xué)碩十學(xué)位論文 樹結(jié)構(gòu)的均方差 找出具有最小均方誤差的樹結(jié)構(gòu) 從而實現(xiàn)對樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)選 文獻 3 1 在 這種方法的基礎(chǔ)上 將自適應(yīng)濾波器的思想運用于小波包調(diào)制優(yōu)化中 使得優(yōu)選樹的傳輸性 能進一步得到提高 l m s 算法雖然不需要對信道進行估計 但是需要發(fā)送訓(xùn)練序列 并且需 要遍歷所有的樹結(jié)構(gòu) 計算復(fù)雜度上并沒有下降 1 3 論文的研究工作和內(nèi)容安排 本論文的研究重點是如何從無線通信的角度 探討小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)化問題 實現(xiàn) 對w p m 系統(tǒng)的優(yōu)化 結(jié)合目前的研究現(xiàn)狀 本文進行了兩方面的研究 一方面利用i s i 和 i c i 對小波包調(diào)制結(jié)構(gòu)的影響進行優(yōu)化 一方面考慮系統(tǒng)中p a p r 問題的存在 結(jié)合干擾對樹 結(jié)構(gòu)的影響 探討小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方法 主要研究內(nèi)容包括 1 根據(jù)小波包調(diào)制的原理 用正交鏡像濾波器組實現(xiàn)小波包變換和逆變換 并研究子信 道的等效濾波器 從多速率濾波器組的角度來考慮小波包調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào) 2 從降低i s i 和i c i 的角度出發(fā) 探討具有好的誤碼性能的小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方法 3 從聯(lián)合降低p a p r 和干擾的角度出發(fā) 探討具有低的p a p r 并且具有好的誤碼性能的樹 結(jié)構(gòu)優(yōu)選方法 在調(diào)制級數(shù)固定的情況下 在調(diào)制端根據(jù)p a p r 對調(diào)制結(jié)構(gòu)的影響進行粗選 在接收端考慮整個系統(tǒng)的綜合干擾對小波包樹結(jié)構(gòu)的影響 得到優(yōu)選樹 完成對系統(tǒng)的優(yōu)化 全文共分為5 章 內(nèi)容安排如下 第l 章緒論 本章對基于小波理論的多載波調(diào)制發(fā)展歷程進行簡要介紹 重點對小波包 調(diào)制樹結(jié)構(gòu)優(yōu)選的研究現(xiàn)狀和主要優(yōu)選方法進行詳細介紹 并對本論文的內(nèi)容安排作出說明 第2 章小波包基礎(chǔ)理論 本章主要介紹連續(xù)小波變換 離散小波變換 小波包變換的基 礎(chǔ)理論 重點分析小波包變換 時頻域特性和快速算法的實現(xiàn) 介紹多速率濾波器組的概念 在此基礎(chǔ)上給出小波包變換的多速率濾波器組形式 第3 章小波包調(diào)制通信系統(tǒng) 本章主要分析多載波調(diào)制系統(tǒng)的特點 介紹小波包調(diào)制系 統(tǒng)的獨特優(yōu)勢 小波包調(diào)制系統(tǒng)的各個組成部分 討論小波包樹形結(jié)構(gòu)的多樣性 最后介紹 高斯白噪聲信道 瑞利平坦衰落信道和頻率選擇性衰落信道的通信信道模型 第4 章基于降低i s i 和i c i 的小波包調(diào)制結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究 本章主要分析系統(tǒng)中干擾產(chǎn)生 的原因 探討頻帶劃分對i s i 和i c i 的影響 在此基礎(chǔ)上 著重論述基于降低i s i 和i c i 的小 波包調(diào)制結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法 實現(xiàn)小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)選 得到具有較低復(fù)雜度和誤碼性能較 好的小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu) 第5 章基于聯(lián)合降低p a p r 和干擾的小波包調(diào)制結(jié)構(gòu)優(yōu)選 本章主要介紹小波包調(diào)制系 統(tǒng)中p a p r 問題產(chǎn)生的原因及其危害 分析小波包調(diào)制結(jié)構(gòu)對p a p r 的影響 在此基礎(chǔ)上 重點探討從干擾和p a p r 兩個角度對小波包調(diào)制樹結(jié)構(gòu)進行優(yōu)選的算法 并與已有算法進行 性能比較 第6 章結(jié)束語 對研究工作進行總結(jié) 并對接下來的研究進行展望 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 第2 章小波包基礎(chǔ)理論 2 1 引言 小波分析是近十幾年來迅速發(fā)展起來的新興學(xué)科 同時具有十分重要的理論意義和應(yīng)用 價值 小波變換是小波分析的核心 能夠表征信號的時域和頻域特征 具有多分辨分析的特 點 而且 小波變換能根據(jù)信號局部區(qū)域的不同特性改變時頻分辨率 即 對低頻長信號具 有高的頻率分辨率和低的時間分辨率 而對高頻短信號具有低的頻率分辨率和高的時間分辨 率 這種 變焦 特性 使得小波變換對非平穩(wěn)信號具有很強的自適應(yīng)性 小波包理論是在 小波理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 克服了小波變換對信號高頻分量頻率分辨率不高的問題 具 有更強的時頻局部能力 小波變換可以看作是小波包變換的一種特例 本章將主要介紹小波 包變換的基本理論 2 2 小波變換 2 2 1 連續(xù)小波變換 設(shè)沙 f r r 且e g t d t 0 則有 3 矧1 哪 l 口i 一丟 竿 b 醌口 0 2 式中 石 f 稱為小波基函數(shù) 也簡稱為小波函數(shù) f 稱為基小波或母小波 a 是表征頻 率的參數(shù) 稱為尺度因子 b 是表征時間的參數(shù) 稱為平移因子 若以y 緲 表示y f 的傅里葉變換 則基小波y f 滿足如下允許性條件 q 州 1 p 國 1 2 d o o o 2 2 由于甲 e 沙 f e x p 一i c o t d t 則甲 i 甜曲 脅 t d t 0 所以基小波y f 的頻譜僅局 限在很窄的頻帶內(nèi) 也就是說y f 具有帶通性 而小波函數(shù) 6 f 是由9 1 t 伸縮和平移得到 的 因此 虬 f 也是帶通的 傅里葉變換的尺度伸縮性質(zhì)為 瓤f 貝u s a t 與斟爿 2 3 所以 由式 2 1 和式 2 3 可知 小波函數(shù)虬j 的帶通寬度與尺度因子口有關(guān) 當a 減 小時 6 f 的帶寬變窄 當口增大時 虬 6 f 的頻譜向高頻端展寬 設(shè)沙 f 為基小波 虬j f 為小波函數(shù) 則信號廠 f l z 的連續(xù)小波變換 c o n t i n u ew a v e l e t t r a n s f o r m c w t 定義為 6 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 吁 咖 巾帆 聲麗1d 少 譬戶 曉4 其中 口 6 r 口 0 表示復(fù)共軛 表示內(nèi)積 暇 口 b 為小波系數(shù) 小波反變換為 朋 專e e 1 r t s 啪 竽如出 2 5 從式 2 4 可看出 小波變換將小波函數(shù)虬 6 f 用作時頻窗函數(shù) 通過平移因子6 的移 動和尺度因子口伸縮 改變窗函數(shù)虬j f 的形狀 可將信號分解到各個頻帶上 具體為 當口 增大時 頻率窗變窄 而時間窗變寬 提取信號的低頻部分 當a 減小時 頻率窗變寬 而 時間窗變窄 提取信號的高頻部分 小波變換的時頻特性如圖2 1 所示 頻 塞 時i 司 圖2 1 小波變換的時頻特性 從圖2 1 中可以看出 小波變換可以在高頻范圍內(nèi)獲得較高的時間分辨率 在低頻部分 獲得較高的頻率分辨率 2 2 2 離散小波變換及m a l l a t 算法 連續(xù)小波變換在小波分析理論中占據(jù)重要位置 但是其輸入和輸出變量都是連續(xù)的 因 此 連續(xù)小波變換的實際應(yīng)用存在缺陷 主要表現(xiàn)為 連續(xù)小波變換的尺度和平移參數(shù)要采 用非常小的離散區(qū)間 這就使得連續(xù)小波變換的冗余度很大 而且運算量也很大 影響實際 應(yīng)用 而離散小波變換則能克服上述缺陷 并且具有快速算法 所謂離散小波變換其實就是對連續(xù)小波的尺度和平移因子進行離散化 如令口0 l 和 b o 0 定義離散小波為 少 o a o 一剛2 v a o t n b o m 以 z 2 6 在實際應(yīng)用中 希望 講 一能構(gòu)成r 尺 的正交基m 1 為了滿足這一要求 除了需要 選擇適當?shù)男〔负瘮?shù)少 f 外 還需要選擇適當?shù)碾x散化方法 既要使得 川 脾能完備地 表示r r 中的任意函數(shù) 又要使得 少冊 肘脾是一組正交基 即 廣 f 而 a t 萬 1 朋2 歷 肛刀 2 7 上 塒 o 2 吒 榭 2 1 茇 凳衽 q j 7 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 以獲得一種無冗余的表示 實際中 一般取口0 2 b o l 這樣取尺度和平移參數(shù)不僅使離 散小波滿足上述完備和正交的要求 而且使得這種小波變換在實際應(yīng)用中具有明確的物理意 義 離散小波變換由m a l l a t 快速算法實現(xiàn)口釘 m a l l a t 算法就是采用小波濾波器對離散信號進 行反復(fù)的低通和高通濾波 每次濾波得到一個低頻分量和一個高頻分量 再對低頻分量分別 進行高通和低通濾波 從而得到更大尺度上的高頻和低頻分量 因此 對一離散信號的離散 小波變換 其結(jié)果應(yīng)包括各個尺度上的高頻分量和最大尺度上的低頻分量 設(shè)第f 尺度上的低頻分量為a i 高頻分量為d 正交小波分解濾波器分別為日 低通 g 高通 則某一尺度上的小波分解的m a l l a t 算法表示為 q 后 h n 一2 k a 以 2 8 n d i 后 g n 一2 k a f l 刀 2 9 一 一維m a l l a t 算法分解過程如圖2 2 所示 其中s 為待分解的離散信號 圖2 2m a l l a t 分解算法 設(shè)正交小波重構(gòu)濾波器分別為h 低通 和g 高通 則某一尺度上的小波重構(gòu)的m a l l a t 算法表示為 口卜l 靠 h n 2 k a 七 g z 一2 k d 七 2 1 0 量 k 其重構(gòu)過程如圖2 3 所示 口f 2 口i 圖2 3m a l l a t 重構(gòu)算法 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 3 小波包變換 小波包分析可以對頻帶進行多層次的劃分 為信號處理提供一種更加精細的分析方法 對小波分析中沒有細分的高頻部分進一步分解 提高了時頻分辨率 因此 小波包變換具有 更廣泛的應(yīng)用前景 若是給定正交小波函數(shù)y f 和尺度函數(shù)矽 f 它們滿足雙尺度方程 壓 吃紕一尼 1 廣氅 2 1 1 y f 2 矽 2 f 一后 l l 嚆z 其中 以為正交尺度函數(shù) f 對應(yīng)的低通實系數(shù)濾波器 為正交小波函數(shù)少 f 對應(yīng)的高 通實系數(shù)濾波器 且 1 啊 下面引入新的標號使得雙尺度方程得到推廣 令 w o t 2 1 2 m f 2 f o t j 則由下面的遞推關(guān)系定義 u l t q t 2 h k w 2 t 一足 1 瘴 2 q 3 七e z j f l 稱為由正交尺度函數(shù)w 0 f 矽 f 確定的正交小波包 小波包具有以下幾個主要性質(zhì)陋3 引 1 在任意非負整數(shù)n 下 具有平移正交性 即 t 護j k z 2 1 4 表明 保持了尺度函數(shù)矽的正交性 2 對于任意非負整數(shù)甩 w 2 與w 2 槲之間具有正交性 即 j k z 2 1 5 表明尺度函數(shù)w o 矽與小波函數(shù)m y 之間的正交性可以推廣到w 2 與w 2 槲 3 小波包的平移系數(shù) w n t 一七 n n k z 構(gòu)成r 尺 的一組規(guī)范正交基 2 3 1 小波包變換時頻特性 在頻域上 小波包變換可以把頻帶劃分為帶寬不等的若干個子信道 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)序列可 以被劃分到不同的子信道中進行傳輸 在時域上 小波包變換是一種特殊的正交幅度調(diào)制 圖2 4 給出了一種小波包樹結(jié)構(gòu)的時頻劃分花磚圖b 引 9 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 j 1 o f w i d f w i 時間 圖2 4 小波包樹結(jié)構(gòu)與對應(yīng)的時頻分布 由圖2 4 可以看出 小波包變換在不同的子信道上具有不同的時頻分辨率 圖中標出了 w 3 和h 的時頻窗 帶寬上b w 3 b w 4 即嵋 對應(yīng)的子信道與w 4 對應(yīng)的子信道相比 在抗頻率選擇性衰落上能力更強 而時間窗t w 3 r 說明w 4 對應(yīng)的子信道比w 3 對 應(yīng)的子信道具有更強的抗時間選擇性衰落能力 從時頻分析可以看出小波包變換具有子信道 時頻特性多樣性的特點 這使得小波包變換具有較強的對信道環(huán)境的適應(yīng)能力 頻 率 圖2 5q a m 和o f d m 調(diào)制時頻圖 對比圖2 5 中的q a m 和o f d m 的時頻劃分 小波包變換不管在時域還是在頻域上都具 有正交性 這一特性使得經(jīng)過小波包調(diào)制的信號 不僅在頻域上可以重疊 在時域上也可以 實現(xiàn)重疊 時域上的重疊有利于提高信號的傳碼率 而頻域上的重疊有利于提高頻譜資源的 利用率 在頻域上子信道的頻譜重疊如圖2 6 所示 1 0 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 信道 1234567 口 傳統(tǒng)的頻分復(fù)用頻率 i 6 頻域允許重疊的頻分復(fù)用 頻率 圖2 6 頻域允許重疊的信道分配 2 3 2 小波包變換快速算法 小波包變換在小波變換的基礎(chǔ)上 實現(xiàn)了對信號高頻部分的進一步分解 克服了小波變 換的局限性 對信號的分析處理更加的精確和靈活 與小波變換的快速算法m a l l a t 算法類似 小波包也具有快速算法 設(shè)信號 一o 表示廠 經(jīng)過 層小波包變換后的第i 個小波包 系數(shù) g 日分別為小波包分解高通與低通濾波器 則小波包變換快速算法可以表示為 以 f f 嵋h f e h k 2 t w 一 f 量 嵋 g 肛2 t w 一l f 七 小波包逆變換快速算法可以表示為 嘭 f j j l 卜2 七 瞄 o g 卜2 七 噶 f k 上 分解濾波器g 日和重構(gòu)濾波器g i l 存在以下關(guān)系 l h k h k g k g 一k g 七 1 h 1 k 小波包變換和逆變換的快速算法可以通過圖解形式來形象表述 2 1 6 2 1 7 2 1 8 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 記 嵋 e 嵋 圖2 7 小波包變換快速算法 以 e 以 w 圖2 8 小波包逆變換快速算法 總的來說 小波包變換快速算法包括以下三個核心步驟 1 卷積 與分解或重構(gòu)濾波器 2 下采樣 即隔點采樣 小波包變換 3 上采樣 即隔點插零 小波包逆變換 2 4 基于多速率濾波器組理論的小波包變換 在多速率濾波器組分析與合成系統(tǒng)中 分解端通過一組分析濾波器 i v o z q z 鞏一 z 及其級聯(lián)的抽取器 抽取即下采樣過程 將輸入信號分解為多個子 帶信號 利用信號的子帶域特性對信號進行處理 在合成端 通過一組對各子帶信號進行速 率轉(zhuǎn)換的內(nèi)插器 內(nèi)插即上采樣過程 及其級聯(lián)的一組合成濾波器 f o z 互 z 一 z 將子帶信號合成為原始輸入信號的重建信號 如下圖2 9 就是典型的m m 2 濾波器組 q 五 匾卜 丘互卜醫(yī)一 圖2 9 分析與合成濾波器組 兩通道的子帶分析與合成系統(tǒng)最早是由c r o i s i e r 和c r o c h i e r e 等人于19 7 6 提出的 到了 1 2 驀 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 8 0 年代中期 m a l l a t 提出了通過小波濾波器和尺度濾波器組成的濾波器組 級聯(lián)實現(xiàn)小波變 換的快速算法 即2 2 節(jié)中介紹的m a l l a t 算法 隨后d a u b e c h i e s 直接從小波濾波器和尺度濾 波器構(gòu)成的濾波器組出發(fā) 研究其對應(yīng)于小波正交基的條件 提出了構(gòu)造具有緊支撐正交小 波基的迭代方法 構(gòu)造了d a u b e c h i e s 族小波基 m a l l a t 和d a u b e c h i e s 的工作實際上建立了離 散正交小波變換和雙通道正交完全重構(gòu)濾波器組的關(guān)系 多速率濾波器組與離散小波變換的 研究逐漸統(tǒng)一到了一起洶1 因此 小波包變換和逆變換也可以用多速率濾波器組的形式來表 示 將每個子信道上的濾波器通過卷積運算級聯(lián)在一起看成該通道的等效濾波器 不同帶寬 的等效濾波器對應(yīng)不同的采樣率 構(gòu)成多速率濾波器組的形式 圖2 1 0 中給出了小波包變換 及其多速率濾波器組的形式 7 j r l j 7 7 口 6 圖2 1 0 小波包變換及其多速率濾波器組形式 圖中忽 仰 f o 1 2 n 一1 為第f 個子通道的等效濾波器 吩為第f 個子通道的采樣率 由對應(yīng)的 聆 中級聯(lián)的濾波器個數(shù)喀決定 吩 2 西 則各子通道的等效濾波器表示如下 ih 刀 h 刀 ph 刀 上2o h 刀 山4 lh j 刀 h 1 圓h 刀 上2o g 丹 l4 h 以 h 刀 og 刀 上2oh 刀 上 1h 刀 h 刀 圓g 1 山2 圓g 刀 j ih n g 1 刀o 以l 刀2 l3 23 療4 2 2 1 9 式中 圓 代表卷積運算 同理 圖2 1 l 給出了小波包逆變換及其多速率濾波器組的形式 相應(yīng)的 圖2 1 1 中對應(yīng)的各個子通道的等效濾波器組形式如式 2 2 0 所示 1 3 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖2 11 小波包逆變換的等效濾波器組形式 h o 刀 h 力 ph 行 個2oh 玎 個4 h l 刀 h 櫛 圓h 萬 個2og 行 個4 h n 以 三h n 珂 詈g g 三g 以n j c 2 2 p 刀 個 圓 個 h n g n n o 行i n2 以3223 撐4 22 由式 2 1 8 可得 各子通道的正交性可表示為 協(xié) 1 圓 一 z 丸 壹紅 m j l 肌一咒 咒 萬 f 一七 萬 刀 2 2 1 厶為子通道的等效濾波器長度 l i d 一1 1 l 為所選用的小波包濾波器的長度 2 5 本章小結(jié) 本章主要介紹了小波變換和小波包變換的基本理論 以及小波包變換理論與多速率濾波 器組理論的結(jié)合 介紹了連續(xù)小波變換和離散小波變換的概念 分析了小波變換的時頻特性 并且介紹了小波變換的快速算法 m a l l a t 算法 重點介紹了小波包變換的時頻特性及其快 速算法 多速率濾波器組的概念和它與小波包變換的聯(lián)系 給出了小波包變換的多速率濾波 器組形式 1 4 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 第3 章小波包調(diào)制通信系統(tǒng) 3 1 引言 多載波調(diào)制技術(shù)較之于單載波調(diào)制 更加適用于寬帶無線通信系統(tǒng) 以目前的研究看 o f d m 和w p m 是兩種典型的多載波調(diào)制技術(shù) o f d m 技術(shù)的研究要早于w p m 是一種比 較成熟的多載波調(diào)制技術(shù) 而w p m 是近十幾年來才發(fā)展起來的 因為小波函數(shù)良好的時頻 正交性 使得w p m 在頻譜利用率 抗干擾能力和數(shù)據(jù)多速率傳輸?shù)确矫娓邇?yōu)勢 成為一 種很有前途的多載波調(diào)制技術(shù) 本章將首先對多載波調(diào)制系統(tǒng)進行簡單介紹 然后 將重點介紹小波包調(diào)制系統(tǒng)的基本 組成 以及調(diào)制 解調(diào)過程的實現(xiàn) 對信號的傳輸信道模型進行詳細介紹 并討論通信系統(tǒng) 中基函數(shù)的選擇和小波包調(diào)制樹形結(jié)構(gòu)的多樣性 3 2 多載波調(diào)制系統(tǒng) 3 2 1 單載波調(diào)制通信系統(tǒng) 常用的單載波調(diào)制通信系統(tǒng)如圖3 1 所示h 們 其中g(shù) f 為匹配濾波器 在數(shù)據(jù)傳輸速率 比較低的情況下 由多徑效應(yīng)引起的i s i 不會很嚴重 可以采用均衡技術(shù)提高性能 使系統(tǒng) 正常工作 而當數(shù)據(jù)傳輸速率很高時 時延擴展造成數(shù)據(jù)符號間的相互交錯 導(dǎo)致i s i 很嚴 重 此時需要引入復(fù)雜的均衡技術(shù) 才能保證信息的正常傳輸 同時還要考慮均衡算法的可 實現(xiàn)性和收斂速度 此外 當信號帶寬接近或者大于信道的相干帶寬時 信道的時間彌散會 造成頻率選擇性衰落 使得同一個信號中的不同頻率成分體現(xiàn)出不同的衰落特性 這些都是 單載波傳輸系統(tǒng)本身帶來的缺陷 圖3 1 單載波調(diào)制通信系統(tǒng) 3 2 2 多載波調(diào)制通信系統(tǒng) 多載波調(diào)制的基本原理是把高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流分為若干個低速的子數(shù)據(jù)流 然后用來調(diào) 制相應(yīng)的子載波 從而實現(xiàn)多個低速率數(shù)據(jù)流的并行傳輸 在接收端用相反的過程解調(diào)出這 些子數(shù)據(jù)流 恢復(fù)原始信息 在單載波調(diào)制系統(tǒng)中 一次的干擾或者衰落就可能會導(dǎo)致整個 鏈路失效 而多載波調(diào)制系統(tǒng)中 某個時刻只會有一少部分的子信道受到干擾或者深衰落的 影響 圖3 2 給出了多載波調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 其中g(shù) t 是匹配濾波器 1 5 杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖3 2 多載波調(diào)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 3 2 2 多載波調(diào)制特點 相較于單載波調(diào)制系統(tǒng) 多載波調(diào)制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點啪兒 1 1 把要傳輸?shù)母咚俾实臄?shù)據(jù)流經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換成若干低速率的子數(shù)據(jù)流 那么每個子載波 上數(shù)據(jù)符號周期就會增大 從而可以減小脈沖干擾對碼元的影響 2 多載波調(diào)制系統(tǒng)并行傳輸?shù)奶攸c使得接收信號不需要進行特殊的處理 就能得到相當 于單載波調(diào)制系統(tǒng)中采用均衡技術(shù)獲得的信噪比 3 若在多載波調(diào)制中采用均衡技術(shù)來進一步提高系統(tǒng)性能 由于每個窄帶子信道中信道 特性近似線性 脈沖響應(yīng)拖尾小 所以 要比單載波調(diào)制中的均衡簡單很多 4 在單載波調(diào)制系統(tǒng)中 相位抖動會引起接收信號空間旋轉(zhuǎn) 從而影響判決 在多載波 調(diào)制系統(tǒng)中 相位抖動引起的失真均勻分布在若干子信道中 影響大大減弱 5 單載波調(diào)制系統(tǒng)對單頻干擾比較敏感 在多載波調(diào)制系統(tǒng)中 可以找到受干擾的那些 子信道 用來傳輸?shù)退贁?shù)據(jù)流 或者干脆關(guān)閉不用 從而克服窄帶干擾的影響 多載波調(diào)制也存在一些單載波調(diào)制系統(tǒng)中不存在的缺點 1 隨著多載波調(diào)制的發(fā)展 為了提高頻譜利用率 要求各個子載波間存在嚴格的正交性 使得多載波調(diào)制系統(tǒng)容易受到頻率偏差的影響 產(chǎn)生i c i 2 多