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近些年来,正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术因实现复杂度低、抗多径干扰能力强等优点被广泛运用于现代无线通信系统中。然而,传统的OFDM有很多不足之处,如该系统使用矩形滤波器,导致其带外频谱泄露严重;循环前缀(Cyclic Prefix,CP)的引入牺牲了系统的频谱利用率等。为解决OFDM技术的缺陷,作为非正交调制技术的一种—滤波器组多载波(filter bank multicarrier,FBMC)调制技术便产生了。其中,基于交错正交幅度调制(offset quadrature amplitude modulation,OQAM)的滤波器组多载波技术(即OQAM/FBMC)是FBMC调制技术中的一种,因其具有带外频谱泄露低、频谱利用率高等优点,受到了众多学者的青睐。OQAM/FBMC的理论相对成熟,但是系统实现方面有所欠缺。未来OQAM/FBMC技术要想作为5G的关键技术,必须设计出健壮、简单的收发机。USRP RIO是软件定义无线电发展过程中使用的计算机设备,基于USRP RIO平台可以设计出鲁棒的OQAM/FBMC收发机,从而有效推动OQAM/FBMC技术走向应用。USRP RIO内部具有DAC芯片、ADC芯片以及射频模块,OQAM/FBMC系统的模拟信号处理可以直接在上位机配置。除此之外,USRP RIO里的FPGA具有高速并行处理能力,利用FPGA可以实时地完成OQAM/FBMC系统的数字信号处理。基于USRP RIO平台实现OQAM/FBMC通信系统的首要任务是用LabVIEW软件编程实现有关的通信算法。作为USRP RIO平台的核心,LabVIEW软件使用USRP驱动程序配置硬件,完成数据处理功能。此外,OQAM/FBMC通信系统中调制和解调复杂度较高,在实现时需要对硬件算法做相应的优化。为此,本文基于USRP RIO平台实现OQAM/FBMC调制解调器,并进一步深入研究其中的关键技术和算法优化问题。OQAM/FBMC的实现方式分为频域扩展(Frequency Spreading,FS)和多相网络(Poly Phase Network,PPN)两种。通过理论上比较两种方法的计算复杂度,本文决定将研究重点放在复杂度较低的PPN-FBMC的研究上。本论文先根据802.11a协议设计PPN-FBMC的系统参数,然后利用USRP和PC模拟用户和基站,搭建系统硬件架构;接着利用LabVIEW软件编程实现调制解调算法,最终在NI USRP RIO2943R上进行实时的视频编码调制以及解调译码。本文着重介绍OQAM/FBMC系统调制解调的设计与实现,并给出大量的仿真和验证结果。实现部分将整个OQAM/FBMC系统调制解调过程分成若干模块,每个模块完成单独的功能和算法。由于调制和解调的步骤都是一一对应的,所以将对应模块放在一起介绍。OQAM/FBMC系统调制和解调的实现过程可分为以下模块:扰码与解扰码、信道编码与信道解码、交织与解交织、OQAM调制与解调、IFFT与FFT、PPN、重叠求和与滑窗、信道估计与均衡。本文详细介绍了每个模块,包括其算法原理、设计思路、LabVIEW代码截图及仿真结果截图。将单个模块仿真后再将所有模块连接起来进行调试并将整个工程编译,从编译结果上分析其算法使用资源的多少,从而验证PPN-FBMC调制解调器的优良性能。