論文開題：小波/小波包在多載波通信中的應用

大學本科畢業(yè)論文(設計)開題報告
學院：信息科學與工程學院　　　　　　　　　　　　　專業(yè)班級：通信工程B班

課題名稱 小波/小波包在多載波通信中的應用

1、本課題的的研究目的和意義：

OFDM并非新生事物，它是由多載波調制(MCM)發(fā)展而來的。美國軍方早在上世紀的50、60年代就創(chuàng)建了世界上第一個MCM系統(tǒng)，在1970年衍生出采用大規(guī)模子載波和頻率重疊技術的OFDM系統(tǒng)。但是，在以后相當長的一段時間里，OFDM理論邁向實踐的腳步放慢了。由于OFDM各個子載波之間相互正交，可以采用FFT實現(xiàn)調制，但在實際應用中，實時傅立葉變換設備的復雜度、發(fā)射機和接收機振蕩器的穩(wěn)定性以及射頻功率放大器的線性要求等因素都成為OFDM技術實現(xiàn)的制約條件。后來經(jīng)過大量研究，終于在20世紀80年代，MCM獲得了突破性進展，大規(guī)模集成電路讓FFT技術的實現(xiàn)不再是難以逾越的障礙，一些其它難以實現(xiàn)的困難也都得到了解決，自從，OFDM走上了通信的舞臺，它己逐步邁入高速Modem和數(shù)字移動通信的領域。20世紀90年代，OFDM開始被歐洲和澳大利亞廣泛使用。隨著DSP芯片技術的發(fā)展，格柵編碼技術、軟交換技術、信道自適應技術等成熟技術的應用，OFDM技術的實現(xiàn)和完善指日
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的領域，主要包括：非對稱數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)、音頻廣播(DAB)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、無線局域網(wǎng)和城域網(wǎng)等。
隨著無線局域網(wǎng)和無線城域網(wǎng)的快速發(fā)展以及對下一代移動通信系統(tǒng)研究的深入，OFDM將會進一步在下一代通信領域發(fā)揮非常重要的作用。伴隨著人們對通信行業(yè)提出越來越高的需求，憑借其自身的優(yōu)勢OFDM勢必將在無線接入領域得到更加廣泛的應用。
我國在研制基于OFDM的數(shù)字廣播系統(tǒng)領域已經(jīng)取得了一定的成績。清華大學研制開發(fā)的基于TDS-OFDM的地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)傳輸協(xié)議DMB-T已得到了國際的認可，并且成為了國際標準之一。
小波調制實際上是小波包調制的一個特殊的例子，與小波調制相比，小波包調制在子頻帶劃分等方面具有更大的靈活性，因此在抗干擾、提高系統(tǒng)容量等方面具有更多的優(yōu)勢。為了進一步提高小波/小波包調制的性能，可以采用動態(tài)子信道分配、均衡、選擇設計最優(yōu)小波函數(shù)族等策略。小波/小波包調制與多址技術相結合，如基于小波包變換的多載波碼分多址系統(tǒng)(WPDM-CDMA)，更貼近于現(xiàn)代無線多址通信系統(tǒng)的實際應用，從而進一步表明了小波包調制的可行性與先進性。
隨著小波理論的深入發(fā)展，小波應用和產(chǎn)業(yè)的建立也成為一種趨勢。各種以小波理論研究和應用為主的公司和研究小組相繼成立，例如：以I.Daubechies_Bell實驗室小波小組；D.L.Donoho領導的Stanford大學的小波與統(tǒng)計學中心；Gopinath和Burrus領導的Rice大學的小波與多濾波器組中心以及Wickerhauser等的小波包應用研究中心。而“Wavelet Digest”成為Internet網(wǎng)上發(fā)行最廣的專業(yè)期刊之一。從20世紀90年代初，在國內，天津大學、山東大學、東南大學、南京大學、西北工業(yè)大學等多所高等院校都有一些學者在從事小波多載波理論的研究，已取得了部分突出成果。而且，可以實現(xiàn)小波變換的集成芯片也已經(jīng)問世。現(xiàn)在，有關小波理論的文獻已經(jīng)遍布當代信息科學的所有學科。所有這些都充分顯示了小波分析自身的優(yōu)勢和強大的生命力。



3、 本課題的主要研究內容（提綱）和成果形式：

封面
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 國內外研究情況及其發(fā)展
1.3 論文的主要研究內容
第二章 OFDM系統(tǒng)
2.1 OFDM的概念
2.2 OFDM系統(tǒng)的原理
2.2.1 OFDM正交調制解調框圖
2.2.2 使用快速傅立葉變換調制解調
2.2.3 循環(huán)前綴
2.3 OFDM系統(tǒng)的技術特點
第三章 小波變換與小波包變換
3.1 小波函數(shù)的定義
3.2 Mallat算法
3.2.1 多分辨分析
3.2.2 正交小波基
3.2.3 離散小波變換與濾波器組
3.3 小波包變換
3.3.1 小波包函數(shù)的定義
3.3.2 小波包函數(shù)的正交性
3.3.3 基于小波包函數(shù)的正交子空間分解
3.3.4 快速小波包變換
3.3.5 小波包變換的濾波器組實現(xiàn)
第四章 小波包的多載波調制系統(tǒng)
4.1 多載波調制技術
4.2 小波包多載波調制
4.2.1 小波包多載波調制系統(tǒng)的基本結構
4.2.2 小波包多載波調制的快速算法
4.3 小波包多載波調制系統(tǒng)與OFDM的比較
第五章 MATLAB仿真分析
5.1 OFDM系統(tǒng)仿真
5.2 小波包多載波調制系統(tǒng)的仿真
第六章 總結與展望
6.1 論文工作總結
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
英文文獻翻譯

成果以MATLAB仿真圖及論文的形式展現(xiàn)，主要仿真多載波通信系統(tǒng)的誤碼率，小波包多載波調制系統(tǒng)的誤碼率，及兩者誤碼率的比較。



4、 擬解決的關鍵問題：

本論文是建立在對OFDM系統(tǒng)充分研究分析的基礎上的，因為對某個系統(tǒng)進行仿真的前提就是對被仿真的系統(tǒng)的理解。本文首先介紹了OFDM的概念、原理、技術特點、主要優(yōu)缺點，對仿真原理、仿真模型、仿真步驟和部分仿真模塊的設計進行了詳細介紹，根據(jù)OFDM系統(tǒng)原理設計了一個基于Matlab平臺的OFDM仿真程序。緊接著，簡單介紹了小波變換與小波包變換的基礎理論，及小波包的多載波調制系統(tǒng)，最后對兩種比較常見的多載波調制技術正交頻分復用(OFDM)和小波包多載波 ……（未完，全文共6813字，當前僅顯示2392字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題：小波/小波包在多載波通信中的應用》）