OQAM-FBMC信號(hào)拖尾抑制研究.pdf

1、基于交錯(cuò)正交幅度調(diào)制的濾波器組多載波（Filter Bank Multicarrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation，OQAM/FBMC）技術(shù)是傳統(tǒng)正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技術(shù)成熟后，多載波調(diào)制技術(shù)未來重要的發(fā)展方向。與傳統(tǒng)OFDM技術(shù)使用的矩形濾波器不同，OQAM/FBMC每個(gè)載波上的調(diào)制信號(hào)

2、都通過一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的原型濾波器來塑形，因此能夠有效解決傳統(tǒng)OFDM技術(shù)對(duì)頻率偏移敏感、帶外頻譜泄漏較高以及由于插入循環(huán)前綴（Cyclic Prefix，CP）引起的頻譜效率低等問題。然而，由于OQAM/FBMC系統(tǒng)采用具有較長(zhǎng)沖激響應(yīng)的原型濾波器，信號(hào)前后會(huì)產(chǎn)生較長(zhǎng)的拖尾，導(dǎo)致在較短的數(shù)據(jù)包傳輸中通信系統(tǒng)的頻譜效率明顯下降。
　　針對(duì)上述問題，本文首先提出了一種基于虛擬符號(hào)（指沒有傳輸任何數(shù)據(jù)的符號(hào)）的OQAM/FBMC信號(hào)拖尾抵

3、消方法。該方法將虛擬符號(hào)產(chǎn)生的抵消信號(hào)疊加在每個(gè)OQAM/FBMC數(shù)據(jù)包的首尾用來抑制拖尾產(chǎn)生的波形。由于抵消信號(hào)是完全按照OQAM/FBMC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合成的，因此不會(huì)引入帶外頻譜泄漏、符號(hào)間干擾（Inter-Symbol Interference，ISI）和載波間干擾（Inter-Carrier Interference，ICI）。抵消后的殘余拖尾能量很小，可以采用時(shí)域加窗截?cái)?。這種方法縮短了每個(gè)OQAM/FBMC數(shù)據(jù)包中的信號(hào)長(zhǎng)度，

4、因此提高了系統(tǒng)頻譜效率。仿真結(jié)果可以看出，與加窗截?cái)喾椒ㄏ啾?，該方法的信?hào)功率譜密度（Power Spectral Density，PSD）性能相差不大，而誤差矢量幅度（Error Vector Magnitude，EVM）性能更好。
　　然后，本文提出基于虛擬符號(hào)的拖尾抑制優(yōu)化方法。建立以同時(shí)最小化殘余拖尾能量和抵消信號(hào)總能量為目標(biāo)的優(yōu)化問題，求解出最優(yōu)的時(shí)頻域虛擬符號(hào)。本文仿真了殘余拖尾和抵消信號(hào)能量、EVM、系統(tǒng)誤碼率（Bi

5、t Error Rate，BER）、峰均功率比（Peak-to-Average Power Ratio，PAPR）以及PSD方面的性能。所有的仿真結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的拖尾抑制方法相比，本文提出的優(yōu)化算法不僅能夠有效抑制OQAM/FBMC信號(hào)的拖尾，而且保持了OQAM/FBMC信號(hào)杰出的低旁瓣性能，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)誤碼率以及峰均功率比方面的影響非常小。此外，與通用濾波器組多載波（Universal Filtered Multicarrier，UF