超高频超宽带系统射频基带补偿理论与技术的研究

现代无线通信系统越来越向超高频和超宽带的方向发展。超高的频率和超宽的带宽再加上人们对系统低功耗和低成本越来越高的要求将射频的设计几乎推向极限。但同时，基带处理的功能却越来越强大，成本也越来越低。因此通过基带处理的手段来对射频进行补偿就显得越来越重要。本课题着眼于由超高频和超宽带所带来的基带补偿中的新问题和新难点，研究和探索如何综合运用信号检测与估计，编码与调制，非线性辨识，滤波器设计等方面的理论来对由超高频所引起的高相位噪声进行补偿，对由超宽带所带来的功率放大器数字线性化的新问题进行分析，对由超宽带所引起的频率选择性正交幅度和相位不平衡进行补偿等，从而突破超高频和超宽带系统中的射频瓶颈，为下一代基于超高频和超宽带的无线通信系统的设计及性能分析提供理论基础和实用算法的支持。

本项目按照计划执行，顺利地完成了项目计划的研究任务。在本项目中，我们对超高频超宽带系统的射频基带校正的理论和技术进行了深入系统的研究，取得了一系列的科研成果，出版了1部专著，5篇高水平国际期刊论文，16篇高水平国际会议论文和1项专利。下面我们对项目取得的成果分别简单概述：.1. 我们深入系统地研究了超高频超宽带系统中IQ不平衡的建模，估计和补偿问题，并撰写了1部专著由Springer出版。另外，我们还针对超高频超宽带系统中随频率变化的IQ不平衡的问题进行了更深入的分析，提出了一种可以同时估计发送端和接收端随频率变化的IQ不平衡的方法。该方法已经申请专利，并且论文已经在审稿过程中。.2. 我们深入系统地研究了适用于超高频超宽带系统的V-OFDM通信体制。我们研究了该通信体制下的线性接收机的设计，得到了线性接收机的分集增益的闭式表达式，并通过仿真进行了验证。我们还证明了最近文献中研究的Quadrature OFDM体制和V-OFDM通信体制的数学等价性，使V-OFDM体制下的算法设计和性能分析等能够直接推广到Quadrature OFDM通信体制下。此外，我们还针对V-OFDM提出了一种集成MAP的接收算法，该算法通过联合的信道估计和信号检测达到了比传统的分离的信道估计和信号检测更佳的性能，我们进一步针对V-OFDM的信号特点对算法进行了简化。最后，我们系统深入地分析了相位噪声对V-OFDM系统的影响，得到了系统信干噪比的闭式表达式，并通过仿真进行了验证。我们还进一步提出了V-OFDM体制下相位噪声的估计和消除算法。我们在该方向发表了一系列的论文，获得了较好的影响和评价。.3. 我们研究了第四代移动通信的LTE-Advanced系统和IEEE802.16m系统，对系统的算法实现进行了深入的分析，包括同步算法，信道估计算法，控制信道的算法，多用户MIMO的预编码算法等，并发表了一系列的论文。