【摘 要】
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现代通信技术中,CP-OFDM（Cyclic-Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是被4G LTE（Long Term Evolution）以及5G NR（New Radio）等标准做为物理层调制波形的高效多载波调制技术。而CP-OFDM技术带外辐射严重,不能有效利用空白频谱资源。因此FBMC-OQAM（Offset Quadratu
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现代通信技术中,CP-OFDM（Cyclic-Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是被4G LTE（Long Term Evolution）以及5G NR（New Radio）等标准做为物理层调制波形的高效多载波调制技术。而CP-OFDM技术带外辐射严重,不能有效利用空白频谱资源。因此FBMC-OQAM（Offset Quadrature Amplitude Modulation Based Filter Bank Multi-Carrier）这种通过精心设计原型滤波器,使通信系统拥有优良带外性能的多载波调制技术被视为能够取代CP-OFDM的物理层调制波形。本文首先介绍了CP-OFDM和FBMC-OQAM技术的基本原理,并利用原型滤波器概念将两种多载波调制技术归纳到统一的数学模型下。接着本文着重介绍了PHYDAYS原型滤波器,并在该原型滤波器基础上构建了FBMC-OQAM收发系统。最后本文通过仿真,对比了两种调制技术的关键性能指标,证明FBMC-OQAM相比CP-OFDM拥有更好的带外特性,更高的频谱利用率以及更优的误码率性能。由于FBMC-OQAM调制技术放宽了对正交性的要求,因此系统中会存在固有干扰,这种干扰的存在导致原本在CP-OFDM系统中成熟的信道估计和频偏估计算法不能直接被应用到FBMC系统中。因此本文在研究现有算法的基础上,提出了一种基于伪导频和接收端判决反馈的信道及频偏联合估计算法。这种算法相比传统辅助导频算法有更高的时频资源利用率、更好的信道估计性能以及更优的PAPR（Peak to Average Power Ratio）性能。最后本文介绍了FBMC系统中固有干扰之间存在的相关性,并论证了这种相关性会随着信道多径时延的增长而迅速减弱。因此本文认为这种利用相关性来提升系统对抗固有干扰的算法在实际无线信道环境中并不能起到良好的效果。从而,本文提出了一种基于判决反馈的干扰消除算法,该算法有效地提升了系统对抗固有干扰的能力,大大提升了FBMC系统在实际无线信道环境下的误码率性能,克服了传统算法中存在误码平层的问题。
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