OQAM/FBMC系统中受限频率扩展的高效短原型滤波器设计

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本文献主要关注于OQAM/FBMC(Offset Quadrature Amplitude Modulation/Frequency Division Multiplexing withCarrier Shifting)系统中的滤波器设计,特别是提出了一种具有受限频率扩展(Constrained Frequency Spreading, CFS)的短原型滤波器。OQAM/FBMC是一种广泛应用于无线通信领域的多载波调制技术,它通过非正交幅度调制和频分复用的方式提供更高的频谱效率和抗多径衰落的能力。 在传统的OQAM/FBMC系统中,滤波器的设计至关重要,因为它直接影响信号的质量和系统的性能。短原型滤波器,即滤波器的重叠因子为1,通常要求在满足系统性能的同时保持良好的实现复杂度。然而,常规的短滤波器可能在面对不同类型的信道损伤,如多径效应、频率选择性衰落等时,其性能表现并不理想。 作者们在本文中创新地提出了一个针对OQAM/FBMC系统设计的CFS短原型滤波器。他们首先构建了一个滤波器频率系数的系统方程,并采用最小二乘法进行求解。这种方法旨在找到一组频率系数,使得滤波器在有限的频率扩展下仍能保持较好的性能。接着,通过离散傅立叶变换的逆过程得到实际的滤波器结构。 通过模拟实验,结果显示了新提出的CFS滤波器在面临各种信道条件时,相比于现有的短滤波器,能够在保持相近性能的同时,减少频率扩展,从而降低了OQAM/FBMC系统中基于频率扩散结构的实现复杂性。这对于追求高效和低复杂度的无线通信系统来说是一个有价值的优化选择,尤其是在保证信号的近似完美重构(near-perfect reconstruction, NPR)的前提下。 因此,本文的研究对于优化OQAM/FBMC系统的设计,提高其在实际无线通信环境中的适应性和效率具有重要意义,为该领域的滤波器设计提供了新的理论基础和技术支持。关键词包括OQAM/FBMC、滤波器设计、频率扩散,这些是理解文章核心贡献的关键点。