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随着IMT-2020(5G)推进组对未来通信需求的明确,多种应用场景和业务需求给物理层波形的设计带来了新的挑战。2015年,华为在正交频分复用(OFDM)技术的基础上提出了基于子带滤波的正交频分复用(F-OFDM)技术,其通过子带滤波降低频谱带外泄露,各子带根据具体的业务需求灵活配置波形参数,从而实现了灵活自适应的空口技术。F-OFDM作为一种新兴的多载波技术,对频偏造成的载波间干扰(ICI)较为敏感。因此,有必要在当前F-OFDM研究现状的基础上,利用OFDM频偏估计算法来实现F-OFDM系统的频偏估计,以降低频偏对系统性能的影响。 首先,本文系统地分析了无线信道的小尺度衰落特性以及频偏对OFDM系统的影响,并深入研究了现有的OFDM频偏估计算法,从理论推导和MATLAB仿真两个方面对不同算法的估计性能进行了验证分析。其次,根据不同子带的F-OFDM符号能够在时域共存而在频域分离,对子带资源分配和子载波映射进行了研究,并通过MATLAB仿真比较了不同子载波间隔和不同带宽对子带性能的影响,结果表明子载波间隔越大,多普勒频移对子带性能的影响越小。另外,验证了滤波操作能够有效地降低子带频谱带外泄露,从而使不同子带设置极低的保护间隔就能很好的抑制相邻子带间的干扰。 最后,结合OFDM频偏估计算法与F-OFDM的系统特性,分析比较了CP相关性算法、改进的CP算法、Moose算法和Classen算法在不同子带的估计精度。通过仿真分析可得:当子带的子载波间隔较大时,多普勒频移对子带性能的影响较小,且每个F-OFDM符号中插入的CP采样点较多,因此,子载波间隔较大的子带适合利用基于CP的频偏估计算法。当子带的子载波间隔较小时,多普勒频移对子带性能影响较大,并且子带的符号长度较长以及插入的导频序列较多,因此,子载波间隔较小的子带适合利用估计精度较高的数据辅助频偏估计算法。此外,在系统带宽与采样率保持一致的前提下,仿真比较了双子带F-OFDM系统与OFDM系统利用同一算法进行频偏补偿后的误码率。由于子带能够灵活设置波形参数以及频偏算法无法彻底消除频偏引起的ICI,使得F-OFDM系统的误码率要低于子载波间隔较小的OFDM系统的误码率,高于子载波间隔较大的OFDM系统的误码率,体现了F-OFDM系统通过灵活配置波形参数能够有效的降低无线信道对系统性能的影响。