胡 苏 武 刚 李少谦

(电子科技大学通信抗干扰国家级重点实验室 成都 610054)

1 引言

正交频分复用(OFDM)利用不同子载波正交特性达到系统频谱效率最大化，所以被认为是未来无线通信传输与多址接入的框架技术[1]。尽管传统OFDM系统通过添加循环前缀(Cyclic Prefix,CP)能够有效地消除多径干扰，CP-OFDM系统仍然存在不足之处：(1)OFDM系统固有的sinc函数旁瓣较高，导致系统对频率偏移敏感；(2)尽管添加循环前缀能够消除多径干扰的影响，但降低了CP-OFDM系统频谱利用率。

若采取与传统 CP-OFDM 不同的设计思路，OFDM 系统利用成形滤波器的时间频率聚焦优化特性，在不添加循环前缀的前提下，具有抑制字符间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)和子载波间干扰(Inter Carrier Interference,ICI)的能力，提高无线通信系统的传输性能以及频谱利用率[2-5]。现有研究表明，各向同性正交变换算法(Isotropic Orthogonal Transform Algorithm,IOTA)在时间域和频率域均具有良好的聚焦特性[6-8]。然而，IOTA函数仅仅满足实数域正交条件的特性，使基于IOTA函数的 OFDM 系统必须采用交错正交幅度调制方式(Offset QAM)，即基于交错正交幅度调制的正交频分复用系统(OFDM/Offset QAM,OFDM/OQAM)。近来，基于IOTA函数的OFDM/OQAM系统已成为IEEE 802.22 WRAN的技术标准草案备选方案之一[9]。

对于无线通信系统而言，理想的成形滤波器应满足在时间域与频率域都快速滚降的特性，抑制ISI和ICI对无线通信系统的影响。然而，在时间域与频率域同时具有快速滚降特性的理想成形滤波器并不存在。根据成形滤波器优化设计理论，OFDM系统可以根据无线信道传输环境选择合适的成形滤波器，例如信道散射函数[4]。由于IOTA函数并不具备时间、频率聚焦可调特性，因此基于IOTA函数的OFDM/OQAM系统不能够在任何无线传输信道条件下取得最优性能。……