滤波器组多载波技术

基于FFT的FBMC-OQAM系统干扰消除均衡算法陈川【摘要】结合交错正交幅度调制的滤波器组多载波系统(FBMC-OQAM)是5G物理层接入技术的备选方案之一.相比于传统的CP-OFDM系统,FBMC-OQAM系统不需要添加保护间隔CP,具有更高的频谱效率.FBMC-OQAM系统仅在实数域正交,因此在无线通信复数域信道下会产生严重的自干扰,传统的ZF和MMSE均衡算法运用到FBMC-OQAM系统中效果并不理想,本文针对现有的干扰消除算法性能提升有限且复杂度过高的问题,提出一种基于FFT变换的干扰消除算法,仿真结果表明,该算法具有更好的误码率性能,且算法复杂度较低.【期刊名称】《广东通信技术》【年(卷),期】2017(037)001【总页数】4页(P27-30)【关键词】FBMC-OQAM;信道均衡;低复杂度;FFT【作者】陈川【作者单位】重庆邮电大学通信与信息工程学院【正文语种】中文陈川硕士研究生，重庆邮电大学通信与信息工程学院。

主要研究方向为移动通信物理层算法。

5G物理层接入技术的备选方案有很多，除了传统OFDM技术之外，主要有基于滤波的正交频分复用（F-OFDM）、通用滤波多载波技术（UFMC）、广义频分复用（GFDM）、基于滤波器组的多载波调制（FBMC）、总的来说各有各的优势和不足。

其中结合了FBMC与交错正交幅度调制（OQAM）的FBMC-OQAM技术就是其中一种。

FBMC的概念最先在20世纪60年代由Chang和Saltberg提出，但由于实现复杂度等问题一直未被使用。

直到2008～2010年，欧洲的一些高校和研究机构合作开展了一个名为PHYDYAS的项目，并做了大量研究，发表了几十篇相关的论文。

PHYDYAS项目研究的主要内容包括：原型滤波器的设定，采用PPN降低复杂度，与MIMO结合，结合OQAM调制等。

为FBMC技术的研究和应用做出了巨大贡献。

FBMC-OQAM系统与传统的CP-OFDM系统相比，由于FBMC-OQAM信号中没有使用CP，因此FBMC-OQAM数据传输速率相对比较高；而且它的第一旁瓣低达-40dB，远远低于OFDM的-13dB，因此可以有效减小用户间干扰。

5G的关键技术无线接入部分1.大规模MIMO 技术MIMO技术将传统的时域、频域、码域三维扩展为了时域、频域、码域、空域四维,新增纬度极大的提高了数据传输速率。

随着天线能力和芯片处理能力的增强，目前MIMO技术从2*2MIMO 发展为了8＊8MIMO，从单用户MIMO发展为了多用户MIMO和协作MIMO。

目前MIMO技术的新进展包括三个方面：从无源到有源，从二维（2D)到三维(3D)，从高阶MIMO到大规模阵列。

有源天线系统（AAS)在天线系统中集成射频电路功能，从而提高能量效率,降低系统的功耗;提高波束赋行能力，进一步提高系统的容量性能；降低站址维护和租赁费用：3D MIMO支持多用户波束智能赋型,减少用户间干扰，结合高频段毫米波技术，将进一步改善无线信号覆盖性能。

大规模阵列MIMO提供了更强的定向能力和赋形能力：多维度的海量MIMO技术,将显著提高频谱效率，降低发射功率，实现绿色节能，提升覆盖能力，而如今大规模MIMO仍旧面临一些问题，如大规模天线信道测量与建模、阵列设计与校准、导频信道、码本及反馈机制、天线的规模尺寸、实际工程安装和使用场景等问题，这些问题的探讨和成果会成为未来5G的重要发展方向.--——-—-——-—-—-————---——--—————--—--------———-———-——-————---—--————---—---—-——--—-——--—-—--—————————---——--———-—--—--————___________________________________________________________________________MIMO技术已经广泛应用于WIFI、LTE等.理论上，天线越多，频谱效率和传输可靠性就越高.大规模MIMO 技术可以由一些并不昂贵的低功耗的天线组件来实现，为实现在高频段上进行移动通信提供了广阔的前景，它可以成倍提升无线频谱效率，增强网络覆盖和系统容量，帮助运营商最大限度利用已有站址和频谱资源。

多速率卡尔曼滤波
多速率卡尔曼滤波（Multirate Kalman Filtering）是一种用于估计和滤波具有多个采样率的系统状态的技术。

在某些应用中，系统的不同部分可能以不同的频率进行采样或更新，这就需要使用多速率卡尔曼滤波来处理这些异步数据。

传统的卡尔曼滤波器是基于离散时间的线性系统模型，假设所有的状态和观测数据在同一时间步长上进行更新。

然而，对于多速率系统，不同的状态或观测数据可能以不同的时间步长进行更新，这就引入了额外的挑战。

多速率卡尔曼滤波通过扩展传统的卡尔曼滤波框架，使其能够处理多个采样率。

它利用系统的采样率信息，对不同速率的状态和观测数据进行相应的更新和预测。

具体来说，多速率卡尔曼滤波通过两个主要步骤实现：
1. 速率划分（Rate Partitioning）：将系统的状态和观测数据划分为不同的速率组。

每个速率组包含以相同频率更新的状态和观测数据。

2. 多速率滤波（Multirate Filtering）：对每个速率组应用独立的卡尔曼滤波器，并使用适当的时间步长进行状态预测和更新。

不同速率组之间可以通过插值或外推等技术进行信息传递和同步。

多速率卡尔曼滤波在许多领域中都有应用，特别是在传感器融合、无线通信、机器人导航等领域。

它可以有效地处理不同速率的数据，并提供准确的状态估计和滤波结果。

然而，多速率卡尔曼滤波的设计和实现相对复杂，需要对系统的采样率特性和数据同步进行仔细的分析和处理。

ufmc技术原理UFMC技术原理UFMC（Universal Filtered Multi-Carrier）技术是一种用于无线通信系统的多载波调制技术。

它在传输过程中采用了滤波器组来调制和解调信号，以提高系统的性能和频谱效率。

本文将介绍UFMC技术的原理和优势。

一、UFMC技术原理UFMC技术的核心原理是利用滤波器组对信号进行调制和解调。

在传统的多载波调制技术中，信号被分成多个子载波进行调制，而UFMC 技术则将信号分成多个子信号，并在每个子信号上应用不同的滤波器。

这些滤波器可以根据信道的频率响应进行优化，以提高系统的性能。

在UFMC技术中，发送端首先将要传输的信号分成多个子信号，并在每个子信号上应用相应的滤波器。

这些滤波器可以使每个子信号的频谱更加集中，减少了子信号之间的干扰。

然后，每个子信号经过独立的调制器进行调制，并通过独立的天线传输。

接收端收到信号后，利用相应的滤波器将每个子信号解调，并将它们合并成原始信号。

二、UFMC技术的优势与传统的多载波调制技术相比，UFMC技术具有以下优势：1. 高频谱效率：由于UFMC技术采用滤波器组对信号进行调制，可以更好地利用频谱资源。

这使得UFMC技术在频谱效率方面具有明显优势，能够在有限的频带内传输更多的数据。

2. 抗多径干扰能力强：UFMC技术在每个子信号上应用不同的滤波器，可以有效抑制多径干扰。

这使得UFMC技术在复杂的无线信道环境下具有更好的性能，能够提供更可靠的通信连接。

3. 灵活性高：UFMC技术可以根据不同的应用需求进行灵活配置。

通过调整滤波器组的参数，可以适应不同的频谱资源和信道条件，从而提供更好的系统性能。

4. 兼容性强：UFMC技术可以与现有的无线通信系统兼容。

由于UFMC技术只在物理层进行改进，不需要对上层协议进行修改，因此可以与现有的无线通信标准（如LTE）无缝集成。

5. 低功耗：由于UFMC技术在信号调制和解调过程中采用了滤波器组，可以减少功耗。

1引言随着移动互联网和物联网的飞速发展，5G需要满足多样化业务需求，解决不同应用场景下的差异化性能指标带来的挑战，有效实现连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠等目标。

为了满足上述需求，发展5G新空口技术势在必行。

一直以来，波形一直是无线空口技术的主要组成部分之一。

4G选择了CP-OFDM作为其空口传输波形。

CP-OFDM技术具有传输效率高，实现简单，易与MIMO结合的优点。

但CP-OFDM频域的正交性结构决定了它对时偏和频偏非常敏感。

同时，由于CP-OFDM在时域处理中采用了矩形窗截断，故存在较高的带外泄露，更加不利于对相邻子带异步传输的支持。

另外，4G系统功能中采用的CP-OFDM技术在整个带宽中只支持一种波形参数配置，不能很好地满足多样化的业务需求。

为了满足丰富多样的业务需求，5G新波形技术需要能够针对不同的业务场景、传输环境，为每个用户选择合适的多载波参数进行灵活配置，并能同时服务不同参数配置的多个用户。

例如，为低时延业务配置较短的符号长度，为多媒体广播业务配置较大的子载波间隔，并允许两种业务的并行传输。

另外，物联网业务成为5G应用的重要组成部分之一。

针对日益丰富的物联网应用，5G需要提供有效的小数据包传输。

尽可能避免用于同步和其他需求的信令交互，减少信令开支，缩短终端设备的活跃时间，降低终端功耗。

这就需要5G新波形技术对时频不同步具有较高的耐受性，有效地支持多用户异步传输。

本文针对贝尔实验室提出的5G新型多载波技术UF-OFDM及其实现方案，从收发机设计、测试系统搭建、测试用例及结论等方面进行了介绍。

测试结果表明，UF-OFDM技术继承了CP-OFDM的优点，并通过滤波技术大幅度降低带外泄漏，可有效支持相邻子带的异步传输。

同时，UF-OFDM能够根据不同业务对于波形参数的不同需求在统一的物理层平台上进行动态的选择和配置，可满足5G系统在统一技术框架基础上支持不同场景差异化技术方案的需求。

98. 什么是信号传输中的多载波技术？98、什么是信号传输中的多载波技术？在当今数字化通信的时代，信号传输技术不断发展和创新，其中多载波技术是一项至关重要的技术手段。

那么，到底什么是信号传输中的多载波技术呢？简单来说，多载波技术是一种将高速数据流分解为多个低速子数据流，并通过多个并行的载波进行传输的技术。

想象一下，我们有一个巨大的包裹需要运输，直接搬这个大包裹可能很困难，但如果把它分成许多小包裹，运输起来就会轻松很多。

多载波技术就类似于这种分包裹运输的方式。

为了更深入地理解多载波技术，我们先来了解一下传统的单载波传输。

在单载波传输中，整个信号带宽都被一个载波所占据。

这就好比在一条单车道的道路上，所有的车辆都只能依次通过，一旦遇到拥堵或者干扰，整个传输就可能会受到严重影响。

而多载波技术则开辟了多条“车道”。

它将可用的频谱资源划分成多个相互正交的子载波。

这些子载波就像是多条并行的车道，每个子载波都可以独立地传输数据。

这样一来，即使某个子载波受到干扰或者出现问题，也不会对整个信号传输造成致命的影响，因为其他子载波还在正常工作，从而提高了信号传输的可靠性和稳定性。

多载波技术的一个关键特点是正交性。

正交的子载波之间相互独立，不会相互干扰。

这就好像在一个繁忙的十字路口，不同方向的车辆行驶轨迹相互垂直，互不影响，从而能够高效、有序地通行。

在实际应用中，多载波技术有多种实现方式，其中比较常见的是正交频分复用（OFDM）技术。

OFDM 技术将高速的串行数据转换为多个低速的并行数据，并调制到不同的子载波上进行传输。

接收端再通过相应的解调和解码过程，将各个子载波上的数据还原为原始的高速数据流。

多载波技术具有许多显著的优点。

首先，它能够有效地对抗多径衰落。

在无线通信环境中，信号往往会通过多条不同的路径到达接收端，这些路径的长度和衰减程度不同，导致信号在时间上产生延迟和幅度上的变化，这就是多径衰落。

多载波技术通过将信号分散到多个子载波上，可以减少多径衰落对单个载波的影响，从而提高信号的质量。

现代数字通信实验报告CMT性能仿真摘要：本文主要介绍了一种多载波无线通信中的调制方式CMT，CMT基于余弦调制滤波器组CMFB。

在CMT中，子载波采用脉冲振幅调制（PAM）。

文中首先会介绍CMT的原理、系统结构以及滤波器设计方法，然后列出CMT在不同类型信道下的传输性能仿真，最后与其他多载波调制方法进行了比较并给出结果。

关键字：CMFB CMT PAM 多载波调制一、引言近年来，多速率滤波器组技术在语音编码、图像变换通信信号处理、雷达等方面得到了广泛应用。

余弦调制滤波器组(CMFB)是一种特殊的多速率滤波器组。

基于CMFB的多载波调制相对于传统的多载波调制来说，是一种频谱利用率更高，抗干扰(尤其是窄带干扰)性能更强的调制方法。

滤波器组多载波(CMFB)比OFDM 有更多的优点。

CMFB具有盲检测能力，且与基于OFDM系统相比，CMFB具有以下的特点：➢设计过程简单，只需优化设计原型低通滤波器;➢分析器和综合器等长，系数都是实数，且子带信号都是实信号;➢在实现余弦调制滤波器组时，与DFT(离散傅立叶变换)滤波器组类似，可以利用DCT(离散余弦)变换来实现;➢缺点是原型低通滤波器具有线性相位，但分析滤波器和综合滤波器不具有线性相位。

二、CMT系统原理及设计2.1 系统结构及原理基于CMT制解调系统的原理框架如下图1所示：图1基于CMT 制解调系统的原理框架图基于CMT 调制解调系统的原理是，输入数据流首先经过一个串/并转换器和PAM 编码器，然后通过CMT 调制器，调制后的输出信号进入信道，此信道可以是AWGN 信道、带限信道以及瑞利衰落信道，在接收端调制信号通过CMT 解调器，解调后的信号再通过抽样判决和并/串转换，恢复原始信号码流。

2.2 脉冲成形滤波器的设计在数字通信中，基带信号的频谱范围很宽，为了有效地利用信道，在信号传输出去之前，都要对信号频谱压缩，使其在消除ISI 和达到最佳检测的前提下，大大提高频带的利用率，利用脉冲成形滤波器对信号进行滤波，就能有效地达到这一功能。

多载波无源互调干扰抑制技术研究多载波无源互调干扰抑制技术研究摘要：随着通信技术的发展，无线通信在现代社会中的地位日益重要，而无源互调干扰作为通信系统中的一种重要干扰，限制了通信系统的发展。

传统的解决方法是使用滤波器或放大器等有源设备，但这些方法消耗较大且相对低效。

为了提升无线通信系统的性能和效率，本文探究了多载波无源互调干扰抑制技术。

该技术采用了全新的无源抑制方法，能够有效地抑制无源互调干扰，提高通信系统的性能和效率。

本文首先介绍了多载波系统的基本概念和无源互调干扰的产生机制，然后详细阐述了多载波无源互调干扰抑制技术的原理与方法。

其中，对于不同类型的干扰信号，本文分别提出了相应的抑制方法，并对比了其优缺点。

最后，本文通过仿真实验验证了该技术的可行性和有效性，证明了其在抑制无源互调干扰方面具有较好的性能和应用前景。

关键词：多载波，无源互调干扰，抑制技术，性能，效一、引言随着数字通信技术的发展，无线通信在现代社会中扮演着越来越重要的角色。

然而，在通信系统中，干扰是无法避免的问题之一。

其中，无源互调干扰作为一种常见且严重的干扰，已经成为限制通信系统性能和效率的主要因素。

在传统的解决方法中，使用滤波器或放大器等有源设备，但这些方法消耗较大且相对低效。

因此，本文将探究一种新的无源互调干扰抑制技术，即多载波无源互调干扰抑制技术，以提高通信系统的性能和效率。

二、多载波系统的基础多载波系统是一种用于将数字信号传输到目标设备的通信系统。

该系统将多个载波信号组合成一个更高频率的信号，并在接收端将其分解回原始信息。

这种系统在无线通信中得到了广泛的应用，例如Wi-Fi、蓝牙、无线电等。

然而，在多载波系统中存在着许多的干扰，其中最常见的是无源互调干扰。

无源互调干扰是一种由于不同载波信号间的非线性交互而产生的干扰。

当两个或更多的载波信号同时存在于系统中时，它们之间会相互干扰，导致接收信号质量降低。

三、多载波无源互调干扰抑制技术的原理与方法多载波无源互调干扰抑制技术是一种可以有效地抑制无源互调干扰的新技术。

一、概述随着数字信号处理技术的不断发展，信号滤波器的设计和实现在各种领域中扮演着重要的角色。

在通信、生物医学、雷达系统等领域中，对信号的滤波和处理要求越来越高。

基于matlab的m通道滤波器组的设计是数字信号处理领域的一个热点问题，本文将对此进行深入探讨。

二、m通道滤波器组的概念及应用背景m通道滤波器组由m个并行的滤波器组成，每个滤波器都有不同的频率响应，可以用于实现对复杂信号的分析和处理。

在实际应用中，m通道滤波器组可以用于多载波通信系统、宽带雷达系统、生物医学图像分析等领域，具有非常广泛的应用前景。

三、m通道滤波器组的设计原理1. 多通道滤波器的并行结构m通道滤波器组由m个滤波器并行连接而成，每个滤波器的频率响应不同，可以实现对不同频率分量的信号进行分离和处理。

2. 设计参数的确定在设计m通道滤波器组时，需要确定滤波器的中心频率、带宽、滤波器类型等参数，这些参数的选择对于实际应用效果有着重要的影响。

3. 滤波器设计方法常用的滤波器设计方法包括FIR滤波器、IIR滤波器等，针对m通道滤波器组的设计，需要选择合适的滤波器类型，并进行参数优化。

四、基于matlab的m通道滤波器组的设计步骤1. 确定滤波器数量和频率响应首先需要确定m通道滤波器组的滤波器数量和每个滤波器的频率响应，根据实际需求和应用背景进行选择。

2. 选择滤波器设计方法根据需求选择合适的滤波器设计方法，比如FIR、IIR等，并进行滤波器设计参数的确定。

3. 编写matlab程序实现滤波器设计利用matlab软件编写程序，实现对滤波器组的设计和参数优化。

4. 仿真和优化对设计好的m通道滤波器组进行仿真验证，并根据仿真结果进行优化，以达到预期的滤波效果。

五、实验结果与分析1. 仿真验证利用matlab软件对设计好的m通道滤波器组进行仿真验证，分析其频率响应、幅频响应等性能指标。

2. 实验数据分析在实际应用中，采集实际信号数据，对设计好的m通道滤波器组进行实验验证，并对实验数据进行分析和评估。

多载波调制技术概述多载波调制技术是一种通过同时将多个载波进行调制，将数字信号转换为模拟信号进行传输的技术。

在数字通信系统中，通过多载波调制技术可以有效地提高信号传输的效率和带宽利用率，同时也能减少信号传输过程中的误码率，提高通信质量。

多载波调制技术主要包括正交频分复用（OFDM）、正交振幅调制（QAM）、正交相移键控（QPSK）等技术。

这些技术在数字通信系统中广泛应用，其中OFDM技术更是在无线通信系统中得到了广泛应用，如Wi-Fi、4G、5G等。

正交频分复用（OFDM）是一种将高速数字数据流分割成多个低速子载波进行同时传输的技术。

通过将子载波频率间隔设置为互不干扰的正交频率，可以有效地提高频谱利用率，并且抵抗多径效应和频率选择性衰落。

这种技术不仅可以提高信号传输速率，还可以降低信号传输时的功耗，实现高效的数据传输。

正交振幅调制（QAM）是一种通过改变振幅和相位来传输数据的调制技术。

QAM技术将信号分解成实部和虚部进行传输，通过改变振幅和相位的组合来表示不同的数据位，从而提高信号传输的效率和可靠性。

QAM技术可以在有限的带宽内传输更多的数据，具有很高的频谱利用率。

正交相移键控（QPSK）是一种将数字信号转换为相位信号的调制技术。

QPSK技术将每个信号符号分为4个相位进行传输，每个相位代表2个比特信息。

通过改变相位的组合，可以表示不同的数字信息，从而提高信号传输效率和可靠性。

QPSK技术在数字通信系统中得到广泛应用，尤其在卫星通信、光纤通信等方面有着重要的作用。

总的来说，多载波调制技术在数字通信系统中发挥着重要的作用，可以提高信号传输的效率、带宽利用率和通信质量。

随着通信技术的不断发展，多载波调制技术将会继续完善和应用，为通信领域的发展带来更多的创新和进步。

华东理工大学硕士院《高级数字通信》课程汇报开课学院：信息科学与工程专业：信号与信息处理*名：**学号： Y********任课教师：***2023年 11月5G移动通信旳新型多址复用技术摘要：滤波器组多载波（FBMC）技术因具有灵活旳资源分派、高旳谱效率、较强旳抗双选择性衰落旳能力、很好旳处理了高速率无线通信和复杂均衡接受技术之间旳矛盾，已成为5G无线通信系统旳关键技术之一。

OFDM系统即是滤波器组多载波技术中选择矩形脉冲作为滤波器旳一种特例，不过由于其选用时域矩形脉冲，虽然在时域具有良好局域化性质但频域却无限扩展，导致系统性能对频偏和相位噪声比较敏感，因此在某些场所并不合用，需要考虑性能更全面旳滤波器组多载波技术。

关键字：5G通信，滤波器组，OFDM，FBMCAbstract：Filter bank multicarrier (FBMC) technology has become one of the core technology of 5-generation broadband wireless communication system for its ability of flexible resource allocation、high spectral efficiency anti-double-selective fading channel and better resolving the contradiction of high-speed wireless communications and complicated equalization. OFDM is a special case of FBMC which chose a rectangular pulse as the sending and receive filter, the rectangular pulse is a time-limited pulse, but with unlimited frequency domain expansion, therefore it has the capacity of anti-inter-symbol interference (ISI), but inter-carrier interference (ICI) is a serious shortcoming. And so in some application system, there is a need to consider a more comprehensive FBMC technology.Keywords：5-generation communication，filter banks，OFDM，FBMC1.引言初期旳无线通信重要用于船舶、航空、列车、公共安全等专用领域，顾客数量很少。

一种降低FBMC-OQAM系统PAPR的低复杂度选择性映射算法吴建霞;杨永立;潘畅【摘要】Filter-bank multi-carrier( FBMC) is one of the key objects of the fifth generation cellular net-work(5G) radio access technology. However,there is also a high peak-to-average power ratio(PAPR). Through analyzing the overlapping characteristics and signal power distribution characteristics of FBMC-OQAM signal,the selective mapping( SLM) method of reducing PAPR in OFDM system is improved,and a Low-complexity Dispersion Selective Mapping(LD-SLM) method is proposed,which is better than the Dispersive Selective Mapping( DSLM) method. The LD-SLM method rotates the current data block signal with the alternative rotation vector,and selects the optimal rotation vector by calculating the PAPR of the signal in the current signal period [T,3T],and updates the current data block signal. The data block sig-nals are similarly optimized until all data blocks are optimized. By comparing the algorithm complexity,it is concluded that the LD-SLM algorithm is 50％ lower than the DSLM algorithm. The simulation results show that the LD-SLM method can effectively reduce the PAPR of the FBMC-OQAM system.%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,LD-SLM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.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2017(057)009【总页数】6页(P1058-1063)【关键词】FBMC-OQAM系统;峰均功率比降低;选择性映射;低复杂度算法【作者】吴建霞;杨永立;潘畅【作者单位】武汉科技大学信息科学与工程学院,武汉430081;武汉科技大学信息科学与工程学院,武汉430081;武汉科技大学信息科学与工程学院,武汉430081【正文语种】中文【中图分类】TN929.5滤波器组多载波(Filter Bank Multi-carrier，FBMC)是一种频谱效率高、实现复杂度尚可、无需同步的多载波传输方案。

多相滤波器组算法
多相滤波器组算法（Polyphase Filter Bank，PFB）是一种常用
的数字滤波器设计方法，用于将一个输入信号分成多个子信号进行并行处理。

它主要由两个部分组成：多相滤波器组的设计和处理算法。

1. 多相滤波器组设计：
- 首先，确定所需的滤波器组的数量和每个滤波器的阶数。

- 然后，根据滤波器组的阶数，将整个频率范围分成多个子
频带。

- 接下来，设计每个子频带的滤波器，将其串联起来形成多
相滤波器组。

常用的滤波器设计方法包括FIR滤波器设计和
IIR滤波器设计。

2. 处理算法：
- 输入信号首先经过一个低通滤波器，将其分离成不同的频带。

- 每个频带的信号经过对应的滤波器组，进行并行滤波处理。

- 每个滤波器组的输出信号经过一个上采样操作，恢复到原
始采样率。

- 最后，将所有滤波器组的输出信号加和，得到最终的输出
信号。

多相滤波器组算法的主要优势包括：
- 可以同时处理多个频带的信号，提高处理效率。

- 可以实现较高的滤波器阶数，从而实现更高的滤波精度。

- 可以通过优化滤波器组的设计参数，减小滤波器的计算复杂
度。

- 可以实现实时处理，并且具有较低的延迟。

多相滤波器组算法在许多应用中得到广泛应用，如无线通信、语音和音频处理、图像处理等。

专利名称：基于滤波器组多载波系统的天线结构专利类型：发明专利
发明人：胡苏,柴胜钧
申请号：CN201610633095.X
申请日：20160804
公开号：CN106101038A
公开日：
20161109
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种基于滤波器组多载波系统的天线结构，结合FBMC系统的实数域正交条件，提出了一种适用于FBMC系统的发送数据结构，此结构在每根发送天线上某个时刻的两个符号s和s，在两个连续的时隙被发射，此结构发送数据包括用于发送的原始数据以及用于抵消数据干扰的辅助数据两部分，原始数据随机发放，辅助数据为原始数据的共轭，或者负共轭即可，即或者本发明与现有技术相比操作简便，同时利用系统干扰特性，能够消除接收数据中符号间干扰和子载波干扰，适用于单天线和多天线系统。

申请人：成都极比特通信技术有限公司
地址：610041 四川省成都市高新区(西区)西部园区新航路4号2层
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。

OFDM与FBMC的比较作者：梅砾允来源：《科学与财富》2018年第36期摘要：在5G系统中，由于支撑高数据速率的需要，将可能需要高达1GHz的带宽。

但在某些较低的频段，难以获得连续的宽带频谱资源，而在这些频段，某些无线传输系统，如电视系统中，存在一些未被使用的频谱资源（空白频谱）。

但是，这些空白频谱的位置可能是不连续的，并且可用的带宽也不一定相同，采用目前在4G中采用调制技术，正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术，难以实现对这些可用频谱的使用，而起源更早的基于滤波器组的多载波技术（Filter Bank Multi-Carrier，FBMC）却成为了比较有希望代替OFDM作为5G的调制方式，本文就对OFDM和FBMC两种调制方式的基本原理进行了分析，随后对两种调制进行了深入比较。

关键词：OFDM；FBMC；频谱资源1.OFDM原理OFDM技术是多载波技术的一种，其相邻子载波频谱间有1/2的重叠，但却可以利用子载波的正交性，通过相干解调将子载波分离开。

所以OFDM系统具有较高的频谱利用率[1][2][3]。

用式（1）表示OFDM系统中的子载波集。

（1）其中，N是子载波数，T是符号周期。

式（2）描述了子载波相互间的正交特性。

（2）令代表待发送的信号，经OFDM调制后的信号为：（3）用对应位置的载波与OFDM调制信号x（t）做相关运算便可恢复出相应位置的信号。

对OFDM调制信号x（t）以T/N的时间间隔进行采样，可以得到：（4）由式（4）可以得出离散调制信号x（n）是发送信号X（k）的离散傅立叶逆变换，相应的x（n）进行离散傅立叶变换也可得到X（k）。

所以OFDM系统可以被大大地简化，不用产生真实的子载波。

而且在实际系统中采用快速傅立叶变化代替离散傅立叶变换，可以使运行效率得到极大的提高。

2.FBMC原理FBMC属于频分复用技术，通过一组滤波器对信道频谱进行分割以实现信道的频率复用。

滤波多音调制（FMT）通信技术研究众所周知无线化和宽带化是当今通信行业乃至整个信息产业研究的热点,随着互联网业务飞速发展,用户对网络的吞吐量和移动性都有了更高的要求。

无线通信在其中起到了十分重要的作用,然而,无线通信的传播环境是一种随时间、环境和其他外部因素而变化的传播环境,因此仍然面临着众多的挑战。

在通信系统中,数据的传输速率越来越快,码间干扰(ISI)对传统的单载波系统造成了很多阻碍,严重限制了系统数据传输的速率。

多载波传输技术是一种有效克服ISI的方法,多载波技术可以按照其子载波频谱的划分分为两大类:一种是以OFDM为代表的子信道相互重叠的方式,一种是以滤波多音调制FMT技术为代表的子信道频带不重叠的方式。

正交频分复用OFDM技术起源于20世纪50年代中期,凭借其抗多径干扰的优点得到了广泛的研究,即便如此,OFDM技术也有很多缺点,比如对频偏和相位噪声的抵抗力较弱;二是为了保持子信道的正交性和对抗多径干扰需要插入循环前缀和虚载波,这在降低系统的频谱利用率的同时也提高了系统的实现复杂度。

而滤波多音(FMT)调制技术相对于OFDM是一种比较新兴的技术,该技术同样具有良好的抗多径效应,与OFDM不同的是,FMT在使用滤波器组将子信道划分为严格正交的矩形频谱,频谱约束能力极高,使子载波之间保持严格正交,因此系统克服了FMT系统对频偏敏感的缺点。

它同时也是VDSL技术的标准之一,因此在未来的无线通信中具有广阔的应用前景。

本文主要研究了FMT技术的理论原理和实现方式,并搭建了完整的FMT 无线通信系统进行了仿真验证。

首先对FMT和OFDM技术的发展概况进行了阐述,然后分析了二者的基本原理和实现模型,并对其子信道划分方式、系统结构、性能和复杂度进行了对比。

然后重点研究了FMT系统的高效实现方式,包括原型滤波器与滤波器组的设计,并搭建了完整的FMT系统进行了仿真验证。

最后研究了FMT系统的PAPR问题,仿真了其PAPR分布并与OFDM系统进行了对比,最后提出了使用限幅法和选择性映射方法改善系统PAPR性能的方法,并对其优化结果进行了仿真。

5G移动通信技术引领安防行业高质量发展王潇发布时间：2021-08-26T08:30:18.981Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：王潇[导读] 如果说，第四代移动通信网络(4G)一定程度上实现了数据、音频、视频的快速传输，那么第五代移动通信网络(5G)则具有更高速率、更大容量、更低时延的通信技术，比目前的4G至少快十倍以上，被誉为“数字经济新引擎”。

中国铁塔哈尔滨市分公司黑龙江哈尔滨 150001摘要：如果说，第四代移动通信网络(4G)一定程度上实现了数据、音频、视频的快速传输，那么第五代移动通信网络(5G)则具有更高速率、更大容量、更低时延的通信技术，比目前的4G至少快十倍以上，被誉为“数字经济新引擎”。

5G作为新基建之首，将不仅是一项移动通信技术，更是下一轮技术革命的重要转折点，影响着人类的进步与社会的发展。

关键词：5G移动通信；技术；安防行业；高质量发展15G的关键技术分析1.1非正交多址接入技术从1G到4G，多址技术发展出多种形式，包括FDMA、TDMA、DS-CDMA、OFDM等。

当接入用户增多时，这些技术为了让不同用户信号能被完整区分出来，会保持信号之间的正交性或准正交，因此可以统称为正交多址技术。

而对于5G，由于频谱效率相较于4G将提升数十倍，故需要采用具有更好过载性能的非正交多址接入技术(Non-OrthogonalMultipleAccess，NOMA)。

目前，直接序列码分多址(DirectSequenceCDMA，DS-CDMA)是3G系统采用的技术，正交频分多址(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)是4G系统采用的技术，但基本都在频域、时域和码域上实现多用户复用。

不同于3G、4G，NOMA则增加了功率域这一维度，在发送端采用非正交发送，再在接收端通过串行干扰删除技术调解和消除多址干扰，以此区分出不同用户的信号，再结合功率复用技术实现多用户复用。