《濾波器組多載波通信系統中虛部干擾問題研究》是依託華中科技大學，由屈代明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：濾波器組多載波通信系統中虛部干擾問題研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：屈代明
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
濾波器組多載波（FBMC）技術及其在未來第五代移動通信（5G）的套用前景已經受到廣泛重視，但因為虛部干擾的存在，FBMC在信道估計和多天線（MIMO）方面，與循環前綴正交頻分復用（CP-OFDM）相比，還存在方案複雜和性能差距等問題。本項目針對FBMC系統的虛部干擾問題，擬對（1）FBMC信號虛部干擾的形成機制和原型濾波器設計、（2）FBMC信號導頻設計和信道估計中虛部干擾的抑制、（3）MIMO-FBMC中虛部干擾的抑制、（4）技術驗證樣機的設計、實現和測試，共四個方面開展研究。獲得在信道估計和MIMO傳輸中，能有效抑制虛部干擾和消除虛部干擾影響的方法和技術方案，以及支持這些方法和技術方案的最最佳化原型濾波器，並通過FBMC系統樣機驗證這些方法和技術方案的有效性和性能優勢，從而推進FBMC技術發展和在5G中的套用。
結題摘要
濾波器組多載波（FBMC）技術及其在未來第五代移動通信（5G）的套用前景已經受到廣泛重視，但因為虛部干擾的存在，FBMC在信道估計和多天線（MIMO）方面，與循環前綴正交頻分復用（CP-OFDM）相比，還存在方案複雜和性能差距等問題。本項目針對FBMC系統的虛部干擾問題，對（1）FBMC信號虛部干擾的形成機制和原型濾波器設計、（2）FBMC信號導頻設計和信道估計、（3）MIMO-FBMC、（4）技術驗證樣機，共四個方面開展研究。在濾波器設計、波形設計、導頻設計、信道估計和MIMO-FBMC等方面獲得了一系列研究成果，主要包括：面向信道估計最佳化的原型濾波器設計、低頻率擴展的短濾波器設計、利用虛部干擾的FBMC信號拖尾抑制、基於梳狀導頻的前導序列設計與信道估計、MIMO-FBMC系統基於頻分復用結構的前導序列最佳化及信道估計、基於頻域擴展的MIMO-FBMC系統架構、FBMC塊狀Alamouti編碼設計、FBMC Alamouti分集接收機。這些方案或者有效抑制虛部干擾、或者消除虛部干擾影響、甚至利用虛部干擾提升FBMC系統的誤碼率和頻率效率性能，使FBMC具有和OFDM相當的信道估計性能和MIMO下的誤碼率性能。本項目還開發了一套基於USRP硬體和自行研發軟體部分的系統原型驗證平台，對於系統的時偏頻偏差容忍能力、抗干擾能力、容量增益、頻譜效率等相關性能進行測試，並與相應的OFDM系統進行對比，測試結果表明FBMC系統相比OFDM在這些方面具有明顯優勢。考慮到實現複雜度和兼容性，5G最終沿用了4G的OFDM作為調製技術。但在一些特殊的套用領域，比如空間通信和軍事通信，考慮到FBMC在抗頻偏、支持異步通信和頻譜效率上的優勢，FBMC仍有一定的套用前景。本項目研發的濾波器組多載波關鍵技術，包括濾波器設計、波形設計、導頻設計和多天線技術等，可以作為技術基礎服務於這些套用領域。
