基于频率扩展的滤波器组多载波（FS-FBMC）系统的研究与仿真

发布时间：2018-02-26 00:33

  本文关键词： 正交频分复用 滤波器组多载波 基于频率扩展的滤波器组多载波 多径信道衰落　出处：《华中科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统的频谱旁瓣很高,并且为了对抗多径信道衰落而使用了很长的保护间隔,这大大地降低了频谱使用率。与OFDM系统不同,FMBC系统采用频谱旁瓣很低的原型滤波器。因此,FBMC系统先天就具有很低的频谱旁瓣。然而FBMC系统不能有效地克服多径信道衰落的影响,接收端必须采用复杂度很高的多抽头均衡器。为了克服FBMC的这一缺点,频率扩展的滤波器组多载波系统(Frequency Spreading-Filter Banks based Multicarrier,FS-FBMC)被提了出来。与传统的FBMC系统一样,FS-FBMC同样基于快速傅里叶逆变换/快速傅里叶变换(Inverse Fast Fourier Transform/Fast Fourier Transform,IFFT/FFT)架构,同时遵循OFDM的原则,保持FBMC的关键优势,即不需要保护时间和子信道间频谱分离。从以下几个方面来讲这个方案是最优的,他可以在不产生附加时延的情况下提供完美的均衡传输信道,同时最大化了接收端的信噪比。与传统FBMC不同的是,FS-FBMC的IFFT/FFT的维度是等于滤波器的长度,大大多于子载波的个数。相当于把信道延时扩展长度缩短了几倍,这使得FS-FBMC即使不加循环前缀也拥有较强的抗多径衰落的能力,因此简单的单抽头均衡器可以被采用。本文重点从以下几方面研究FS-FBMC系统,包括发送端结构,接收端结构,复杂度分析以及抗多径信道衰落能力。仿真结果证明,在多径信道下,相比于传统的FBMC技术,FS-FBMC可以获得更好的性能。
[Abstract]:Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM (OFDM) systems have high spectrum sidelobes and long protection intervals to counter multipath channel fading. This greatly reduces the spectrum utilization rate. Unlike OFDM systems, FBC systems use prototype filters with very low sidelobe. Therefore, FBMCs have very low spectrum sidelobe inherent. However, FBMC system can not effectively overcome the influence of multipath channel fading. In order to overcome this shortcoming of FBMC, the receiver must use a high complexity multi-tap equalizer. FS-FBMC (Frequency Spreading-Filter Banks based Multicarrier FS-FBMC) is proposed. Like the traditional FBMC system, FS-FBMC is also based on inverse Fast Fourier Transform/Fast Fourier transform / FS-FBMC architecture and follows the principle of OFDM. The key advantage of FBMC is that it does not require protection time and spectrum separation between subchannels. This scheme is optimal in terms of the following aspects: it can provide perfect equalization transmission channels without additional delay. Different from the traditional FBMC, the IFFT/FFT dimension of FS-FBMC is equal to the length of filter, which is much larger than the number of subcarriers. This makes FS-FBMC have a strong ability to resist multipath fading even without cyclic prefix, so a simple single-tap equalizer can be used. This paper focuses on the following aspects of the study of FS-FBMC systems, including the structure of the transmitter and receiver. The simulation results show that the performance of FS-FBMC in multipath channel is better than that of traditional FBMC technology.
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN713

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本文编号：1535826