基于脉冲成型的降低FBMC系统峰均比方法(2)

基于脉冲成型的降低FBMC系统峰均比方法

域上任何子载波都和临近的子载波产生重叠，反应在时域是每个符号都与其临近的K个符号混叠(K是混叠因子)，不再需要循环前缀。

但是，不管是OFDM还是FBMC系统，他们都要面对所有多载波系统共同的问题:峰均比(PA-PR:PeaktoAveragePowerRation)过大。众所周知，信号发送前都要经过放大器，而放大器的放大范围却是有限的，因此，当峰均比过大时就可能出现如下问题:1)信号的多数峰值超过了放大器的门限，信号会变形;2)信号的峰值低于放大器的门限，由于峰值很小，放大器的功能很大一部分被浪费［2］。

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1.1FBMC系统概述FBMC系统基本结构及快速实现

FBMC系统，即滤波器组多载波系统，根据不同的原则，可分类为:小波多频技术［3］，滤波多频技［4］［5］［6］术，余弦调制多频技术，基于OQAM调制的OFDM技术(OFDM/OQAM)，以及复指数调制滤波

［7］技术(EMFB:ExponentialModulateFilterBank)。笔者提到的FBMC均指EMFB一类。FBMC系统分

为两部分，发送端的综合滤波器组(SFB:SynthesisFilterBank)和接收端的分析滤波器组(AFB:A-nalysisFilterBank)。在SFB和AFB拥有同样的结构，其中一个重要结构是原型滤波器，其他滤波器都

SFB(式(1))和AFB(式(2))的数学表达如下是通过原型滤波器的频移得到。

L－1hk(n)=hp(n)exp(j2πnk/M)exp－j2πp

2()(1)

gk(n)=hp(Lp－n－1)exp(j2πnk/M)exp－j2π(Lp－1

2)(2)

其中hp(n)是SFB的原型滤波器，AFB的原型滤波器是hp(n)的时间翻转和共轭。Lp=KM是滤波器的

2，3，…，Lp;k是其他滤波器频移的位置，M是滤波器个数，K是重叠因子。exp(j2πnk/M)是长度，n=1，

［8］频移系数，exp(j2π(Lp－1)/2)是时间延长参数，目的是为了使滤波器变成因果的。综合滤波器和分

析滤波器的结构如图1所示

。

图1综合滤波器和分析滤波器的结构

Fig.1StructureofSFBandAFB

FBMC系统中每个子载波仅携带一个已被QAM(QuadratureAmplitudeModulation)，QPSK(Quad-raturePhaseShiftKeying)或其他方式调制后的信号，但每个子载波都与自己相邻的子载波混叠，因此，一个子载波仅能携带一个信号的实部(或虚部)，而与其相邻的子载波则相应地携带信号的虚部(或实部)，于是在频域出现实虚交叉的结果。这个结构的码率小于OFDM系统，但引入OQAM调制后，信号

［9］的码率将会提高。

在OFDM中，IFFT和FFT可以完成调制和解调过程，从而完成快速实现，在FBMC中同样可以借

［10］助IFFT以及FBMC自身的多项结构(PPN:PolyPhazeNetwork)完成快速实现，从而减小计算的复杂

度，其过程如下

Lp－1

hp(n)的Z变换为H0(z)=hp(n)z－n∑n=0(3)