GFDM与OFDM对比:非正交调制与频谱效率

6 下载量 183 浏览量 更新于2024-08-31 2 收藏 624KB PDF 举报
"本文对比了广义频分复用(GFDM)与正交频分复用(OFDM)这两种多载波调制技术,重点分析了它们的基本模型、实现方式和性能特点。GFDM作为5GNOW项目提出的新型物理层方案,采用非矩形脉冲成型,具有降低计算复杂度的优势,同时在CP使用和频谱效率上有所改进。然而,GFDM的SER性能相对较差,主要源于放弃子载波间的严格正交性,增加了子载波间干扰。" 在5G通信领域,GFDM和OFDM是两种重要的多载波调制技术。GFDM是由德国5GNOW项目组提出的,它的核心在于使用非矩形脉冲成型,与传统的OFDM相比,GFDM的多载波调制模型更为灵活。在基本模型中,GFDM通过DFT滤波器组实现,这使得GFDM的本质可以理解为一个DFT滤波器组结构,与OFDM有明显的区别。 OFDM系统通常基于DFT变换,使用矩形脉冲滤波器,形成一个基于单位矩形函数的DFT滤波器组。而GFDM则采用了非矩形滤波器,这种滤波器的形状可以更自由地设计,以满足特定的频谱效率和抗干扰需求。GFDM的一个关键优势是通过循环卷积降低了计算复杂度,且在CP(循环前缀)的使用上更加高效,从而提高了频谱效率。 GFDM与OFDM在滤波器组结构上的比较也揭示了两者间的差异。在GFDM中,DFT滤波器组被用于实现多相位分解的数据矩阵Gp(z)和分析滤波器组的数据矩阵Hp(z),而OFDM则直接利用DFT变换。这种差异使得GFDM能够适应更广泛的频率选择性衰落环境,但同时也带来了子载波间干扰问题。 实验仿真结果显示,非矩形滤波器在GFDM中的应用提供了更好的频域响应性能,但代价是SER(符号错误率)性能的下降。GFDM放弃了子载波间的严格正交性,导致了子载波间的相互干扰增加,这在一定程度上抵消了GFDM在其他方面的优势。 GFDM和OFDM各有优劣。GFDM在灵活性、计算复杂度和频谱效率上有其独特之处,而OFDM则以其简单的结构和良好的SER性能受到广泛应用。在5G通信系统的设计中,选择哪种技术需要根据具体应用场景和需求来权衡。GFDM可能更适合那些需要更高频谱利用率和更强抗干扰能力的场合,而OFDM则在保持低复杂度和高稳定性方面更具优势。