OQAM/FBMC系统中基于干扰规避的符号快速恢复方法及优化研究

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基于交错正交幅度调制的滤波器组多载波调制(Filter Bank Multicarrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM/FBMC)技术采用具有良好时频聚焦特性的原型滤波器,具有较低的带外泄露和较高的频谱利用效率,被视为一种满足未来通信网络需求的有前途的多载波调制技术。然而,OQAM/FBMC将复数符号的实部和虚部分开调制,仅在实数域满足正交条件,在接收端符号之间会产生固有虚部干扰。由于固有干扰的影响,在符号恢复中需要借助零值符号隔离导频受到的固有虚部干扰,使得符号恢复变得更加困难和复杂。针对上述问题,本文提出了基于干扰规避的快速判决符号恢复方法。具体而言,首先借助两列导频规避干扰项表示出接收端解调符号与判决符号之间的直接关系,得到一种低复杂度的判决恢复符号的方法。随后,深入探究了该方法采用两列相同导频时判决系数与复平面上拟合直线系数之间的关系,得到基于直线拟合的符号判决恢复方法。最后,进一步分析了噪声对符号判决误差的影响,得到基于符号波形失真最小化的符号判决方法。理论分析与仿真结果表明,所提方法与对照方法相比在计算复杂度方面具有一定的优势,并且不需要添加零值符号作为保护间隔,具有更好的误码率性能和峰均比性能。为了提升上述方法符号恢复的性能,本文进一步基于直线拟合误差最小化提出滤波器优化方法。滤波器作为OQAM/FBMC系统的关键部件,对系统各项性能都有重要的影响。首先,对于前文所述基于直线拟合符号判决恢复方法中采用两列相同导频的情况,分析了导频受到的虚部干扰对直线拟合准确度的影响。然后,在固定最优导频结构的情况下,借助模糊函数表示出滤波器与虚部干扰因子的关系,创建了针对符号判决方法的滤波器优化问题并提出求解方法。仿真结果显示,优化后的滤波器在不同信道下均展现出更好的符号恢复性能。
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