【摘 要】
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基于交错正交幅度调制的滤波器组多载波（Filter Bank Multicarrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM/FBMC）技术利用时频定位特性良好的子载波级滤波器对发送信号进行整形,并结合OQAM调制使得在确保其频谱效率高效的同时,还为其提供了更多的波形设计自由度以更好的满足不同传输场景的需求,是未来通信中最具潜力的多载波调
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基于交错正交幅度调制的滤波器组多载波（Filter Bank Multicarrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM/FBMC）技术利用时频定位特性良好的子载波级滤波器对发送信号进行整形,并结合OQAM调制使得在确保其频谱效率高效的同时,还为其提供了更多的波形设计自由度以更好的满足不同传输场景的需求,是未来通信中最具潜力的多载波调制技术之一。然而,OQAM/FBMC系统仅在实数域上满足正交性,其接收端解调符号将会受到来自相邻符号造成的固有虚部干扰,这导致OQAM/FBMC系统的信道估计面临着复杂度高,导频开销大等挑战。针对上述问题,本文提出一种基于分布直线拟合的信道估计方法。具体而言,首先推导分析平坦衰落信道下接收端解调OQAM符号映射于二维复平面中的类椭圆面分布特性,随后深入探究了传输信道频率响应与解调符号对应分布直线间的联系。据此,提出一种以聚类搜寻与直线拟合操作为基础的信道估计方法。该方法通过对解调符号所处类椭圆面的长轴进行拟合以获取分布直线近似表达式,再由该近似表达式出发提取信道信息以完成信道估计。理论分析与仿真结果表明,所提出方法可以灵活地控制导频开销,即使仅采用一列实值导频,其也能够较好的完成信道估计;当配置与对照方法相同的导频开销时,具有更好的比特误码率（Bit Error Rate,BER）性能与峰值平均功率比（Peak-to-Average Power Ratio,PAPR）性能。为了进一步提升上述所提方法的信道估计精度并降低其复杂度,通过考虑双列导频优化设计以及低值参数配置等操作提出了一种具有低复杂度的信道估计方法。首先通过无噪声考虑下的低值参数配置与等效操作降低已提出方法的计算复杂度,随后结合噪声的影响分析导频符号与直线拟合精度间的联系,并据此创建导频优化问题。最后依靠最优解的边界条件以及虚部干扰间的对应关系,证明、推导并给出双列最优导频设计方案。复杂度方面,理论分析表明所提出的基于双列导频优化的信道估计方法具有比对照组更低的计算复杂度。在估计性能方面,仿真结果表明该方法仅需更小的导频开销便能表现出比对照组更优的BER性能。除此之外,该低复杂度方法还表现出具有支持高阶QAM调制的优势。
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