吴 鹏, 陈西宏, 邱上飞, 张 凯

(空军工程大学防空反导学院, 陕西 西安 710051)

0 引 言

正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术[1]是多载波通信技术的一种,该技术将高速传输的数据分散到多个正交的子载波上传输,使得每个子载波上的符号速率大大降低。因此,OFDM相比单载波通信技术而言,有着很强的抵抗频率选择性衰落的能力。但是为了抵抗符号间干扰,OFDM技术需要引入循环前缀,降低了频谱效率。此外,OFDM技术使用矩形窗滤波器进行整形,带外辐射比较严重,使得OFDM系统对载波频偏和多普勒频偏非常敏感,易产生子载波间干扰(inter carrier interference,ICI)。

OFDM技术的不足是其自身固有属性造成的,即使采取一些措施可以改善其系统性能,但是无法从根本上解决这些问题。基于偏移正交幅度调制的正交频分复用(OFDM/offset quadrature amplitude modulation,OFDM/OQAM)技术[2]的提出,将多载波通信技术带入了一个新的方向。OFDM/OQAM技术是基于滤波器组的多载波(filter bank multi-carrier,FBMC)技术的一种,由于引入了良好的时频聚焦性能的滤波器,OFDM/OQAM系统在不需要循环前缀的情况下拥有更好的抗ICI和符号间干扰(inter-symbol interference,ISI)的能力,提高了频谱效率[3]。其代价则是放宽了符号间的正交性,使其仅仅满足实数域的正交条件。这种特性不可避免地会给相邻的符号和子载波之间带来固有的虚部干扰,这种干扰会对系统的同步、信道估计和均衡过程带来很大影响。此外,作为一种多载波技术,较高的峰均比(peak-to-average power ratio,PAPR)也是OFDM/OQAM技术固有的缺点之一。

OFDM/OQAM系统关键技术主要集中在系统设计、滤波器设计、信道估计、时频同步技术、PAPR降低等方面。……