基于时频聚焦优化的正交频分复用技术研究

OFDM/OQAM(OFDM/offset QAM)系统通过选择时频聚焦优化的成形滤波器函数，可无须添加循环前缀，抵抗字符间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)，因此具有时频聚焦优化的OFDM/OQAM系统成为目前研究热点。.现有的OFDM/OQAM系统仅仅满足实数域正交条件，而实际多径信道复数响应会破坏系统正交性，导致信道估计引入ISI和ICI。本课题拟从实际系统正交条件出发，设计合理的导频结构和接收端信道估计算法，达到抑制ISI和ICI的目的。此外，本课题结合扩展高斯函数(EGF)实数域正交和时频聚焦可调性的特点，拟研究OFDM/OQAM系统自适应波形设计及基于成形滤波器函数的正交多址接入系统，即各用户能够根据信道散射特性，选择合适的系统参数，优化系统传输性能。.本研究成果可期望用于基于OFDM的LTE、LTE-A和认知无线电等无线通信系统中，具有较广的应用前景。

根据本自然科学基金青年基金申请书研究计划，重点研究了：.(1) OFDM/OQAM系统联合频率偏移和信道估计方法。本课题基于全局优化的目的，构建了OFDM/OQAM系统全局优化的目标函数，能够有效的解决OFDM/OQAM系统在时间频率双选择性衰落信道条件下传输性能。.(2) OFDM/OQAM系统基于干扰抑制的信道估计方法。本课题根据OFDM/OQAM系统的实数域正交条件，分析导频参考信号中ISI和ICI来源，重点解决如何以较低复杂度抑制导频参考信道中的ISI和ICI。.(3) OFDM/OQAM系统自适应波形设计及多址接入系统。本课题基于EGF函数的OFDM/OQAM系统采用不同的扩展因子能够具有不同的时频聚焦特性，针对不同的无线信道环境选取不同的系统参数，优化系统在不同应用场景下的系统性能。.(4) 通过分析OFDM/OQAM发送信号带外衰减快的特性，本课题把该系统推广到基于认知无线电概念的变换域通信系统。该系统通过频域扩频的方式，使TDCS系统具有抗干扰、抗截获的特性，在未来的无线通信系统中，具有广泛的应用。.通过上述四个研究重点，本课题发表SCI/EI检索的高水平论文13篇 (其中SCI收录8篇，EI收录13篇)。此外，在自然科学基金的资助下，申请者努力提高研究水平，在已发表的SCI检索论文中，包含IEEE Journal of Selected Areas on Communications(通信领域顶级期刊，影响因子4.5)，IEEE Transactions on Communications等一系列国际顶级期刊论文。最后本项目负责人申请和授权专利共计13项(其中已授权专利5项)。通过本课题，培养博士研究生1名，程国兵；培养硕士研究生3名，杨刚，陈皓，李腾。.为了更好地完成该项目，该项目负责人从2011年2月至2012年8月在新加坡南洋理工大学INFINITUS研究中心以Research Fellow的身份进行进修。在不断地交流讨论过程中，提高了自己的学术水平，顺利完成了该项目的任务指标。