一种5G FBMC-16QAM抗干扰系统仿真研究

为了解决5G通信系统中存在的干扰问题,提出一种将多载波技术(FBMC)与正交幅度调制(QAM)技术相结合的方法,可以更好地解决相邻子载波干扰问题,并提高功率效率、降低带外衰减。进而设计一种基于5G FBMC系统的16QAM调制解调器,并通过星座图和FBMC-16QAM调制解调数据的误码率仿真曲线进行分析与比较,结果表明:随着信噪比的增加,误码率逐渐降低。此外,在信噪比相同的情况下,随着进制数的增加,误码率也逐渐增加。

基于改进FBMC算法的单目标识别跟踪技术研究

单目标识别跟踪是机器视觉中的主要研究热点之一,许多学者相继提出了目标跟踪算法。设计了一种基于改进FBMC算法的单目标识别跟踪算法(IFBMC),将注意力机制引入到FBMC算法中,在输入的视频图像中增加滤波器来处理相邻图像帧之间的重叠部分,利用注意力机制使得滤波器更加关注目标区域,此外加入了平移、翻转等图像增强技术对样本进行补充。通过在数据的测试集上设计实验,证明了IFBMC算法对于跟踪精度有一定的提升效果。

一种基于预留子载波的CA-FBMC系统PAPR抑制算法（英文）

针对引入载波聚合的滤波器组多载波(carrier aggregation-filter bank multicarrier,CA-FBMC)调制系统峰均功率比(peak to average power ratio,PAPR)进一步升高的问题,基于预留子载波(tone reservation,TR)思想,提出一种适用于面向载波聚合的FBMC(filter bank multicarrier)系统降低PAPR的有效方法,利用分量载波间原有保护子载波充当预留子载波成分,结合时域信号剪切的处理方法,在不改变原有信号子载波有效输入数据的前提下,降低系统信号的PAPR。同时,由于重叠因子的存在,为克服系统符号重叠特性的影响,利用后向迭代的处理思想,对时域输出信号进行分组,针对每组信号分别进行迭代剪切处理,并将处理完成的信号进行后向叠加处理,从而避免符号重叠引发的峰值增生而导致PAPR回退的问题。仿真结果表明,该算法可在不影响系统基本传输性能的情况下有效降低系统的PAPR。

基于混沌序列降低FBMC系统峰均比方法的研究

5G多载波调制技术滤波器组多载波FBMC(Filter-Bank Based Multi-Carrier)技术具有较高的峰值平均功率比PAPR(Peak Average Power Ratio),严重影响了系统传输效率。选择性映射SLM(Selected Mapping)虽能有效降低PAPR,但复杂度较高边带信息较多。对传统SLM算法进行改进,提出一种用混沌伪随机序列替代随机相位矢量序列的改进方案。仿真结果表明,改进的SLM算法不仅降低了PAPR,而且减少了边带信息的传输,降低了系统计算复杂度。该方案在5G多载波调制技术中具有广阔的应用前景。

一种基于FBMC-OQAM干扰抑制的功率资源分配新算法

基于FBMC-OQAM(filter bank multicarrier-offset quadrature amplitude modulation)的多用户频谱共享的认知无线电网络中的资源分配问题,在此提出了一种干扰抑制的功率资源分配算法(powerresource allocation algorithm,PAA).引入跨层干扰限制来保护网络中的次用户免受过多的干扰.引入虚拟队列的概念,将多用户争用信道资源导致的额外分组时延转化为在信道对应的虚拟队列中的排队时延.该算法以系统能效为目标函数、以时延和传输功率为约束条件,提出一个非线性约束下的非线性分式规划问题.设计了一种迭代算法,先通过一些变换将分式目标函数变为多项式形式,降低其实现难度后迭代求其全局最优解.此外设计了一种次优算法,以部分性能换取更低的计算复杂度.经实验仿真对比,最优算法具有高性能,次优算法在低计算复杂度的基础上具有较高性能,2种算法均具有很好的实用价值.

基于脉冲成型的降低FBMC系统峰均比方法

针对滤波器组多载波(FBMC:Filter Bank MultiCarrier)系统峰均比(PAPR:Peak to Average Power Ra-tion)较高的问题,基于FBMC系统中原型滤波器及其多项结构,借鉴正交频分复用(OFDM:Orthogonal Fre-quency Division Multiplexing)降低峰均比方法,提出一种基于脉冲成型(PS:Pulse Shaping)技术的降低FB-MC系统峰均比的方法。该方法在综合滤波器S/P(Serial to Parallel)后添加频率加权,实现了时域的循环位移,从而达到降低峰均比的目的。仿真结果表明,在FBMC系统中引入PS技术后,峰均比有明显下降。

等效导频功率最大化的FBMC/OQAM系统导频结构设计

针对干扰近似估计(interference approximation method,IAM)算法中提高FBMC/OQAM系统信道估计性能方案中噪声对性能的影响较大的问题,通过对传统干扰近似估计—实时(interference approximation method-real,IAM-R)信道估计算法进行改进,提出了一种基于等效导频功率最小值最大化的导频设计信道估计方案。该算法在传统IAM-R算法的基础上,通过对两侧导频的重新设计,提高了等效导频的功率,进一步减小噪声对信道估计性能的影响。

一种降低FBMC-OQAM系统PAPR的低复杂度选择性映射算法

滤波器组多载波(FBMC)是第五代蜂窝网络无线接入技术重点考虑的对象之一,然而其存在较高的峰均功率比(PAPR)。通过分析FBMC-OQAM信号的重叠特性和信号功率分布特点,将传统选择性映射(SLM)方法加以改进,提出了一种比色散选择性映射(DSLM)方法更优的低复杂度色散选择性映射(LD-SLM)方法。LD-SLM方法用备选旋转矢量将当前数据块信号旋转,通过计算在当前信号周期[T,3T]区间内信号的PAPR来选取最优旋转矢量,并更新当前数据块信号,接着对下一个数据块信号进行同样的优化,直至所有的数据块都被优化。通过比较算法复杂度可知,LDSLM算法相比DSLM算法降低了50%,仿真实验表明LD-SLM方法能有效降低FBMC-OQAM系统的PAPR。

一种降低FBMC-OQAM系统PAPR的算法

滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)与偏移正交振幅调制(Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM)相结合的FBMC-OQAM技术在无线通信系统中具有频谱效率高和无需同步等特点。然而,FBMC-OQAM系统较高的峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)容易导致信号失真、频谱扩展、系统性能下降。鉴于此,文中提出一种载波预留(Tone Reservation,TR)和μ-律压扩联合的新方法(TR-μLaw)来降低FBMCOQAM系统的PAPR。TR方法具有无失真特性,而μ-律压扩法虽然给FBMC-OQAM系统带来了一定失真,但是能显著降低PAPR。TR-μLaw方法将二者结合,实现了两种方法的利弊互补。仿真结果表明,TR-μLaw方法在降低PAPR方面的性能优于μ-律压扩法和TR方法,在μ=3和Iterations=8时TR-μLaw方法的PAPR较后两者分别降低约1.0dB和3.4dB,且BER性能优于μ-律压扩法。

降低FBMC/OQAM峰均比的联合算法

为克服FBMC/OQAM系统存在峰均比(PAPR)较高的问题,提出一种多数据块优化的部分序列传输(IPTS)与载波预留(TR)联合的算法。根据FBMC/OQAM符号的重叠特性,在传统的PTS算法上进行多数据块优化,结合新型相位因子,在不增加边带信息的条件下保证较低的PAPR,联合载波预留(TR)算法进一步抑制系统PAPR。理论分析和仿真实验结果表明,IPTS-TR联合算法具有更优的PAPR性能。

基于压缩感知的FBMC/OQAM系统信道估计方法

在移动到移动传感网络中,利用无线信道的固有稀疏性,可将FBMC/OQAM系统信道估计作为一个压缩感知问题来研究,以提高系统频带利用率。首先,提出了一种新的基于Tanimoto系数的弱选择正则化正交匹配追踪(T-SWROMP)算法,以提高LS信道估计的精度。然后,分别用结合辅助导频和编码方法的T-SWROMP方法来估计FBMC/OQAM系统中的信道频率响应。仿真结果表明,所提方法比传统的SWOMP方法具有更低的复杂度。此外,其在双选择信道下比传统的OMP、SWOMP和ROMP方法具有更好的BER性能。

5G系统中低延时的FBMC调制方法

5G系统对带宽和时延提出了更高的要求,并采用新多址、新波形等关键技术。滤波器组多载波（FBMC）作为5G系统候选新波形之一,快速实现方法是当前研究热点。针对5G系统大带宽下采用IFFT＋PPN的FBMC调制方法带来的高延时,提出了一种满足5G系统低延时要求的宽带FBMC调制方法;该方法采用实虚分离处理技术把延时降到1/2,采用多通道处理技术把延时降低到通道数分之一,采用OQAM FBMC调制方式实现全速率传输,满足5G系统对宽带FBMC信号产生的高速率、低延时的要求,可用于5G系统物理层信号发生单元,以及5G测试的信号源中。

功率优化的FBMC/OQAM信道估计算法

针对多径条件下,FBMC/OQAM系统采用分散式导频结构的信道估计算法存在导频功率开销过大的问题,提出一种基于双导频的功率优化信道估计算法(DDP with FFT)。在传统双导频信道估计(DDP)的基础上,主动引入相位模糊,降低传输导频对的功率消耗,利用多径信道能量集中的特点,对引入的相位模糊进行估计,进一步保证信道估计准确度。理论分析和仿真结果表明,提出的优化算法可以有效降低导频功率开销,实现高精度信道估计性能。

基于迭代的FBMC/OQAM系统IAM前导信道估计算法

FBMC/OQAM系统中传统的基于干扰近似(IAM)的信道估计算法存在导频开销过大,且计算复杂度高等问题;研究了一种新的IAM前导信道估计算法,该算法为增加导频功率采用一种新的三列导频结构,同时采用多次迭代方法获得精度更高的信道信息,来重构相邻子载波间和符号间干扰;理论分析和仿真结果表明,在ITU的车载信道环境和步行信道环境下,基于迭代的IAM前导信道估计算法在保持其传统信道估计方法性能即传输速率高且降低干扰的同时,有效地提高了数据传输速率且降低了计算复杂度。

降低FBMC-OQAM系统峰均比的重叠分段主动星座扩展算法

作为多载波系统,FBMC-OQAM系统存在峰均比(PAPR)较高的问题,同时由于FBMC-OQAM信号的时域重叠特性,导致传统OFDM系统中的方法并不能完全适用。通过对传统主动星座扩展(ACE)方法进行改进,提出了一种适用于FBMC-OQAM系统的重叠分段主动星座扩展(OS-ACE)方法。该算法先将重叠数据进行分割处理,然后再降低每个数据块的PAPR。理论分析和仿真结果证明,该算法能够有效降低FBMC-OQAM系统峰均比,且不会影响误码率性能。

一种降低FBMC-OQAM系统PAPR的预编码算法

通过对FBMC-OQAM系统产生PAPR的本质原因分析,提出了一种预编码算法(Pre-coding)。该算法分为两部分:变换编码和相位扰码。FBMC-OQAM信号高PAPR的本质原因有两个:一是受发送信号的非周期自相关性的影响,可以通过变换编码进行改善;二是子载波信号连续叠加,当子载波相位一致时,就会出现高峰值功率,可以通过相位扰码进行改善。通过这两种方法可以有效地降低FBMC-OQAM信号的PAPR,且不会引起信号畸变,理论分析和数值仿真证实了所提算法具有很好的BER(误码率)性能。

FBMC/OQAM系统基于前导码相关的信道估计改进方法

滤波器组多载波/正交幅度调制(FBMC/OQAM)作为未来通信系统多载波调制候选方案,具有高频谱效率和极低的带外失真,但在实际应用中存在固有干扰,会严重恶化信道估计的性能.提出了一种改进的基于前导码的信道估计方法,此方法降低了前导码功率,提高了信号的时间效率.在此基础上,通过利用相邻子载波间相关性来进一步提高信道估计性能,因此,采用了具有相邻K个子载波之间相关性的信道估计方法.仿真结果表明:与传统方法相比,提出的改进信道估计算法具有较低的前导码功率和较好的BER性能.

FBMC/OQAM中基于离散粒子群优化的峰均比抑制方法

部分传输序列(Partial Transmit Sequence,PTS)是降低正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)的有效方法,但是PTS穷举法搜索最优解,使系统复杂度增加。针对这一缺点进行改进,提出了基于离散粒子群优化的部分传输序列(Partial Transmit Sequence based on Discrete Particle Swarm Optimization,PTS-DPSO)方法,并将其应用到基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波系统(Filter Bank Multicarrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation,FBMC/OQAM)中。PTS-DPSO利用离散粒子群优化搜寻最优解,避免了系统复杂度的增加。通过仿真验证,PTS-DPSO可以有效抑制FBMC/OQAM系统过高的PAPR且误码率低。

基于谱线特征的OFDM与FBMC多载波波形识别

针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)和基于滤波器组的多载波(Filter Bank-based Multicarrier,FBMC)的调制识别进行研究。首先分析OFDM/FBMC子载波的二次方谱;接着通过建模得到各信号所对应的二次方谱表达式,得到各谱线的强度及位置;最后设置特征参数,在高斯噪声下完成OFDM/FBMC的调制识别。仿真结果表明,在较低信噪比下信号识别率仍较高。

FBMC/OQAM系统中无边带信息的色散选择性映射方法

色散选择性映射(dispersive selected mapping,DSLM)是降低基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波(filter bank multicarrier with offset quadrature amplitude modulation,FBMC/OQAM)系统峰均比(peak to average power ratio,PAPR)的技术,但是该方法需要传输额外比特边带信息(side information,SI)。为了抑制FBMC/OQAM系统的PAPR,提高系统的频谱利用率,在DSLM的基础上,提出了一种无边带信息的色散选择性映射(without side information of DSLM,W-DSLM)方法。W-DSLM通过在相位序列中挑选特定的位置,并插入模值大于1的扩展因子对相位序列进行改进,然后利用扩展因子与相邻位置的能量差,在接收端得到最优相位序列,从而恢复出传输的符号。扩展因子的插入避免了边带信息的传输,因此能够有效提高系统的频谱效率。仿真结果验证了该方法的有效性。