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5G新型調製技術FBMC【5G】

講道理,搞個FBMC無非就是想找尋一種比OFDM更適合5G場景的調製技術。

可以看一下OFDM的主要優缺點:https://blog.csdn.net/lanluyug/article/details/84858069

FBMC全稱為:Filter-bank multicarrier濾波器組多載波技術,說白了就是,主要就是解決OFDM需要引入一個比時延擴充套件還長的迴圈字首,但是FBMC這個技術不需要,大大提高了調製效率。

FBMC核心思想:

保持符號持續時間不變(沒有引入額外的時間開銷),在發射及接收端新增額外的濾波器來處理時域中相鄰多載波符號之間的重疊。

在接收端,被稱為原型濾波器的一種低通濾波器,負責接收端FFT之後的訊號處理,其設計目的主要是有效的抑制ISI。

有一點很特殊:常規的OFDM方案也可以認為是具有低通FIR原型濾波器的FBMC方案,然而這種原型濾波器並不能解決多徑引起的ISI。為了保證ISI被有效抑制,將在頻域中FFT係數之間引入額外的係數來獲得原型濾波器。

為了確保足夠低的ISI的一個原型濾波器的脈衝響應:

其K=1至4的係數為:

 

從上面可以看出,要實現FBMC方案,就需要通過因子K擴頻。實際上,有一種可行的實施方案是在發射機處進行擴頻後加上KN點IFFT,然後在接收機處對KN點FFT後解擴。這種方案較為簡單,只需對OFDM做出較小的調整,但是增加了FFT大小,帶了較為嚴重的複雜性問題。

然後,為了降低複雜度,後面又提出了一種新的替代品,可以稱它為多相網路-FFT(PPN-FFT)。PPN-FFT不需要頻率擴充套件,下面瞭解一下吧。 

 

PPN-FFT發射機如下圖所示;接收機時使用類似的方案。

PPN-FFT相比OFDM方案,在IFFT/FFT操作後添加了移相器與Hp(f)相串聯來實現。相比OFDM複雜度又增加,但仍比FBMC的複雜度低很多。

原型濾波器的響應:

其中{hl}表示時域濾波器係數,時域長度L=KN;

其中:

可以對推匯出:

寫成矩陣形式為: