Page 36 - 网络电信2016第11期
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解决方案
滤波器的参数与选择的波形函数有关，先对预先选择的波形函 我们可以推导出频域上的根升余弦函数通过傅里叶变换到
数进行处理，将处理后的参数值传递给多相滤波器。 时域上的函数具体生成。设频域上的升余弦函数y(f) 表达式
为：
当波形函数为矩形且符号间隔T1=T0+CP（T0为子载波间隔
的倒数，CP为循环前缀）时，多相滤波器模块的操作就等价于 那么，频域根升余弦函数（根升余弦函数即为升余弦函数
LTE里的添加CP的操作，FB-OFDM方案就变回到LTE方案了。
的平方根）为 。
在FB-OFDM系统侧可以配置波形函数参数，不同的参数值
对应着不同的波形函数。根据不同场景的需求侧重点，用户设 其中，A为常数；α为滚降因子，取值范围为[0,1]；|.|为
备（UE）可以选择合适的波形函数调制发射数据，如对于带外
泄漏抑制要求比较高的场景，可以选择升余弦函数、IOTA函数 绝对值运算符；f0为频域升余弦函数在频域上的半值宽度的一
等等；对于数据解调性能要求比较高，但对带外泄漏抑制要求 半。那么，频域根升余弦函数在时域的表达形式为：
不高并且频偏和时偏比较小的场景，可以选择矩形函数回退到
LTE。 （1）
其中，IFFT(.)表示对频域函数做IFFT变换，成为时域函
符号间隔T1也可作为FB-OFDM系统侧参数，当信道条件非常 数。
好时，T1可以小于T0 ，实现超奈奎斯特传输，提高系统容量； 我们还可以推导出时域升余弦函数具体生成过程。
当信道条件差时，T1可以大于T0，使得FB-OFDM系统的符号间子 设时域升余弦函数表达式为：
载波间的数据接近正交。符号间隔T1也在多相滤波器模块里实
现。 其中，B为常数；β为滚降因子，取值范围为[0,1]；|.|为
绝对值运算符；T0为升余弦函数的半值宽度的一半。扩展根升
不同波形函数及其相应的参数对带外泄漏抑制以及数据解 余弦函数W(t)为：
调性能的影响也不同。我们需要对波形函数做更多研究，以挑
选出一些更好的波形函数。 W(t)= IFsry(t)x(t) （2）
函数IFsry(t)具有很窄的频谱特性，其频谱的半值宽度为
2.FB-OFDM系统接收端原理 f0，而且该函数的相关特性比较好，有利于保证符号间正交；
FB-OFDM系统接收端原理如图2所示，其中虚线框内是多相 但是该函数在时域上无限长，如果直接用来调制IFFT之后的符
滤波器模块的操作，这个操作代替了LTE去CP操作，其余模块与 号数据，则符号数据也将无限长。函数x(t)具有很窄的时域特
LTE的相同。 性，其时域的半值宽度为T0 。因此将这两个函数乘积获得的扩
图2的多相滤波器框图中，Z-1为延时移位处理，S↓为下采 展根升余弦函数同时具有很好的频域特性和时域特性。
样，S↑为上采样。这里采用了最小均方差（MMSE）算法的滤波 2.性能仿真结果及分析
处理，可以抑制符号间的干扰，提升接收端解调性能。 以扩展升余弦函数为例，FBOFDM技术方案与OFDM（即LTE）
的仿真性能对比，本节内容包括以下几个方面：功率谱密度
二、FB-OFDM技术性能仿真及分析 （PSD），无时偏无频偏BLER（误比特率）性能，相邻子带存在
其他异步用户干扰时的BLER性能（子带间无保护子载波），同
为了很好地抑制带外泄漏，FBOFDM系统可以选择不同的波 一子带的相邻子帧存在其他异步用户干扰时的BLER性能。FB-
形函数进行调制。文章中，我们就以扩展根升余弦函数为例进
行介绍。 表1 仿真参数
1.一种适合FB-OFDM技术的波形函数
扩展根升余弦函数由两个函数乘积构成，其中一个函数
为：频域上的根升余弦函数通过傅里叶变换到时域上的函数；
另一个函数为：时域升余弦函数。由于是通过根升余弦函数扩
展而获得的新函数，在文章中，我们将此新函数定义为扩展根
升余弦函数。
图2 FB-OFDM系统接收端原理
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