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无线通信技术中的调制技术把信息通过电磁波传输到接收端是无线通信技术的基础。
其中，调制技术是发射端将信息信号通过一定方式转换成适合传输的电磁波信号的过程。
有多种不同的调制技术，本文将介绍常见的几种调制技术并探讨其优缺点。
1. AM调制AM调制是将调制信号直接加到载波上的调制技术。
例如，工业站长波广播系统中的信号传输通过AM调制。
该技术有点是简单易实现，但缺点是调制信号频率过高会使带宽过宽，增加了频带资源的消耗。
2. FM调制FM调制是通过改变载波频率的方式来传输信息信号的调制技术。
与AM调制不同的是，FM调制是将调制信号直接影响载波频率而达到改变信号的目的。
相比AM调制，FM调制能更有效地消除由噪声带来的干扰，但对于相同的带宽，FM调制传输距离比AM调制短。
3. PM调制与FM调制类似，PM调制是通过改变载波相位的方式来传输信息信号的调制技术。
PM调制的优点是在一定的电平下传输信号，具有抗噪声能力强、传输品质高的特点。
不过，相比FM调制，PM调制的载波频率稳定性和相位稳定性稍差。
4. ASK调制ASK调制即幅度键控技术，将调制信号通过改变载波的幅度来传输信息的技术。
例如，使用ASK调制技术传输二进制数字的信号。
ASK调制技术适用性广，但不适用于高速传输和抗干扰性要求较高的场景。
5. FSK调制FSK调制是通过改变载波频率来传输数字信号的调制技术。
FSK调制通常用于调制数字信号，比如GPS系统定位的信号传输。
相比ASK调制技术，FSK调制技术的抗噪声性能和传输距离更好，但对于抗干扰性的要求较低的场景，ASK调制技术比FSK调制技术更适合。
6. PSK调制PSK调制是相位键控技术，将调制信号通过改变载波的相位来传输信息的技术。
相比于AM、FM调制技术，PSK调制技术对抗噪声的能力更强，但相比于FSK调制技术，PSK调制技术对频偏的抗干扰能力较弱。
综合来看，不同的调制技术都有其自身的优缺点。
在实际应用中，需要根据具体的情况，选择合适的调制技术以达到最优的传输效果。
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。
5gnr的总体传输结构
5G NR（新无线电）的总体传输结构主要包含以下几个关键部分：
1. 波形和多址方案：5G NR主要采用基于正交频分复用（OFDM）的波形，这是一种在无线通信中广泛使用的波形，具有许多优点，例如对多径效应的鲁棒性和频谱效率。
此外，5G NR还采用了一种叫做"滤波器组多载波"（FBMC）的多址方案，它允许多个用户在相同的频谱上同时进行通信。
2. 帧结构：5G NR的帧结构由10个子帧组成，每个子帧包含两个时隙。
这种设计使得5G NR能够更好地支持不同场景和业务的需求。
3. 天线技术：5G NR支持多种天线技术，包括MIMO（多输入多输出）、波束成形和波束追踪等。
这些技术能够提高信号的传输质量和可靠性。
4. 频谱分配：5G NR支持多种频谱分配方式，包括频分复用（FDMA）、
时分复用（TDMA）和码分复用（CDMA）等。
这些方式可以根据不同业务的需求进行灵活配置。
5. 网络架构：5G NR的网络架构主要包括接入网和核心网两部分。
接入网
负责处理与无线信号传输相关的事务，而核心网则负责处理与数据路由和交换相关的事务。
以上是5G NR传输结构的主要组成部分，其设计考虑了多种因素，包括频谱效率、覆盖范围、可靠性和成本等。
这种设计使得5G NR能够满足各种不同的应用需求，例如高速移动通信、物联网和工业自动化等。
多载波调制和ofdm调制的关系
多载波调制和OFDM调制之间存在密切关系。
OFDM是正交频分复用技术，实际上属于多载波调制（MCM）的一种特殊形式。
1.多载波调制（MCM）是一种将高速串行数据转换为并行低速数据，并在多个子载波上进行传输的技术。
其目标是通过增加子载波的数量，使每个子载波的带宽远小于信道的相干带宽，从而对抗多径衰落和提高频谱效率。
2.OFDM作为MCM的一种特殊形式，其主要特点在于各个子载波之间保持正交性，这允许它们在频谱上重叠而不会相互干扰。
在OFDM中，数据被分割成多个低速数据流，每个数据流都在一个独立的子载波上进行调制。
此外，OFDM 还引入了循环前缀（CP），进一步提高了对抗多径干扰的能力。
3.从实现的角度看，OFDM的调制和解调过程可以分别通过IDFT（逆离散傅里叶变换）和DFT（离散傅里叶变换）来实现，这降低了实现的复杂度。
在发送端，OFDM调制包括串并转换、IDFT、并串转换以及插入CP等步骤；而在接收端，OFDM解调则包括去除CP、串并转换、DFT以及频域均衡等步骤。
综上所述，多载波调制和OFDM调制之间的关系在于：OFDM是多载波调制的一种特殊形式，通过保持子载波之间的正交性、引入循环前缀以及使用
IDFT/DFT实现调制和解调，以较低的复杂度有效地对抗多径衰落和提高频谱效率。
massive MIMO-FBMC技术综述摘要为了应对第五代移动通信（5G）中更高数据率和更低时延的需求，大规模MIMO（massive multiple-input multiple-output）技术已经被提出并被广泛研究。
大规模MIMO技术能大幅度地提升多用户网络的容量。
而在5G中的带宽研究方面，特别是针对碎片频谱和频谱灵活性问题，现有的正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技术不可能应对未来的挑战，新的波形方案需要被设计出来。
基于此，FBMC（filter bank multicarrier）技术由于具有比OFDM低得多的带外频谱泄露而被受到重视，并已被标准推进组IMT-2020列为5G物理层的主要备选方案之一。
本文首先回顾了5G中波形设计方案（主要是FBMC调制）和大规模多天线系统（即massive MIMO）的现有工作和主要挑战。
然后，简要介绍了基于Massive MIMO的FBMC系统中的自均衡性质，该性质可以用于减少系统所需的子载波数目。
同时，FBMC中的盲信道跟踪性质可以用于消除massive MIMO系统中的导频污染问题。
尽管如此，如何将FBMC技术应用于massive MIMO系统中的误码率、计算复杂度、线性需求等方面仍然不明确，未来更多的研究工作需要在massive MIMO-FBMC方面展开来。
关键词：大规模MIMO；FBMC；自均衡；导频污染；盲均衡AbstractIn order to address the requirements of higher data rates and lower latency in the fifth generation mobile communication systems (5G), massive multiple-input multiple-output (MIMO) has been proposed and is currently an active area of research. This is due to the fact that they can greatly increase the capacity of multiuser networks. In the quest for bandwidth, particular challenges that need to be addressed in the context of 5G are fragmented spectrum and spectrum agility. It is unlikely that these challenges can be satisfied using Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), and new waveforms are required. The filter bank multicarrier (FBMC) technique has been listed by IMT-2020 as one of the key physical layer candidates in 5G, since the FBMC has much lower out-of-band radiation than the OFDM.This article reviews existing related work and identifies the main challenges in the key 5G area at the intersection of waveform design (especially for FBMC) and large-scale multiple antenna systems, also known as Massive MIMO. The property of self-equalization is then introduced for FBMC-based Massive MIMO, which can reduce the number of subcarriers required by the system. It is also shown that the blind channel tracking property of FBMC can be used to address pilot contamination - one of the main limiting factors of Massive MIMO systems. Nevertheless, the implications of FBMC on error-rate performance, computational complexity, and linearity requirements in large-scale MIMO systems with potentially hundreds of antennas at the base station are still unclear. More research works correspond to the massive MIMO-FBMC system are needed in the future.Key Words:massive MIMO; FBMC; self-equalization; pilot contamination; blind equalization目录摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)2 技术背景简介 (3)2.1 massive MIMO技术 (3)2.1.1 Massive MIMO的引入 (3)2.1.2 点对点MIMO (4)2.1.3 多用户MIMO(MU-MIMO) (6)2.2 FBMC技术 (7)3 massive MIMO-FBMC的结合问题 (10)3.1 信道均衡问题 (10)3.2 导频污染问题 (11)4 结语 (13)参考文献 (14)1 引言Massive MIMO（又称large scale MIMO）技术，是指基站端采用大规模天线阵列，天线数超过十根甚至上百根，并且在同一时频资源内服务多个用户的多天线技术，该技术由贝尔实验室的Marzetta于2010年首次提出，目前已成为5G无线通信领域最具潜力的研究方向之一[1,2]。
Ref: PSD-LQ-3997 By: Li Qiang5G备选波形之FBMC原理及使用SMW200A信号源生成FBMC信号Contents15G演进的特点 (2)2通信技术的一些基本理论 (3)2.1Gabor理论 (3)2.2Multicarrier modulator/Demodulator和IFFT/FFT (4)2.3Nyquist滤波器 (5)3FBMC（Filter bank multi-carrier） (7)3.1FBMC基本原理 (7)3.2FBMC Nyquist滤波器 (9)3.3FBMC如何保证载波间正交 (10)3.3.1使用奇数或者偶数号子载波实现FBMC正交 (12)3.3.2交错使用FBMC子载波的实部和虚部实现正交 (12)3.3.3使用OQAM实现FBMC全速率正交传输 (12)3.4FBMC为什么不需要循环前缀 (14)3.5FBMC PPN（Poly Phaze Network）实现方法 (15)3.6FBMC的优缺点及与4G/CP-OFDM技术的对比 (16)4R&S生成FBMC信号的方案 (18)5G的备选波形很多，如FBMC，UFMC，GFDM，F-OFDM等，但是针对到具体的应用场景，各种波形都是各有优略。
所以5G的远景决定了很难有一项单一的技术能够满足所有需求。
在所有的波形中相比，FBMC 是比较典型的波形技术，其很多特性满足了5G通信技术的需求，如良好的带外抑制，不需要CP，极高的频谱使用效率，各载波不需要保持同步，适合于零散化的碎片频谱利用等。
本文主要介绍FBMC技术，在文中讲述了FBMC的基本原理，FBMC的原型滤波器，FBMC如何保证子载波（子信道）之间正交，FBMC为什么不需要循环前缀，FBMC为什么需要采用OQAM调制，仅仅是为了降低峰均比吗？FBMC采用OQAM实现载波正交的基础是什么？FBMC与LTE/CP-OFDM技术的详细对比。
massive MIMO-FBMC技术综述摘要为了应对第五代移动通信（5G）中更高数据率和更低时延的需求，大规模MIMO（massive multiple-input multiple-output）技术已经被提出并被广泛研究。
大规模MIMO技术能大幅度地提升多用户网络的容量。
而在5G中的带宽研究方面，特别是针对碎片频谱和频谱灵活性问题，现有的正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技术不可能应对未来的挑战，新的波形方案需要被设计出来。
基于此，FBMC（filter bank multicarrier）技术由于具有比OFDM低得多的带外频谱泄露而被受到重视，并已被标准推进组IMT-2020列为5G物理层的主要备选方案之一。
本文首先回顾了5G中波形设计方案（主要是FBMC调制）和大规模多天线系统（即massive MIMO）的现有工作和主要挑战。
然后，简要介绍了基于Massive MIMO的FBMC系统中的自均衡性质，该性质可以用于减少系统所需的子载波数目。
同时，FBMC中的盲信道跟踪性质可以用于消除massive MIMO系统中的导频污染问题。
尽管如此，如何将FBMC技术应用于massive MIMO系统中的误码率、计算复杂度、线性需求等方面仍然不明确，未来更多的研究工作需要在massive MIMO-FBMC方面展开来。
关键词：大规模MIMO；FBMC；自均衡；导频污染；盲均衡AbstractIn order to address the requirements of higher data rates and lower latency in the fifth generation mobile communication systems (5G), massive multiple-input multiple-output (MIMO) has been proposed and is currently an active area of research. This is due to the fact that they can greatly increase the capacity of multiuser networks. In the quest for bandwidth, particular challenges that need to be addressed in the context of 5G are fragmented spectrum and spectrum agility. It is unlikely that these challenges can be satisfied using Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), and new waveforms are required. The filter bank multicarrier (FBMC) technique has been listed by IMT-2020 as one of the key physical layer candidates in 5G, since the FBMC has much lower out-of-band radiation than the OFDM.This article reviews existing related work and identifies the main challenges in the key 5G area at the intersection of waveform design (especially for FBMC) and large-scale multiple antenna systems, also known as Massive MIMO. The property of self-equalization is then introduced for FBMC-based Massive MIMO, which can reduce the number of subcarriers required by the system. It is also shown that the blind channel tracking property of FBMC can be used to address pilot contamination - one of the main limiting factors of Massive MIMO systems. Nevertheless, the implications of FBMC on error-rate performance, computationalcomplexity, and linearity requirements in large-scale MIMO systems with potentially hundreds of antennas at the base station are still unclear. More research works correspond to the massive MIMO-FBMC system are needed in the future.Key Words:massive MIMO; FBMC; self-equalization; pilot contamination; blind equalization目录摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)2 技术背景简介 (3)2.1 massive MIMO技术 (3)2.1.1 Massive MIMO的引入 (3)2.1.2 点对点MIMO (4)2.1.3 多用户MIMO(MU-MIMO) (7)2.2 FBMC技术 (8)3 massive MIMO-FBMC的结合问题 (12)3.1 信道均衡问题 (12)3.2 导频污染问题 (14)4 结语 (16)参考文献 (17)1 引言Massive MIMO（又称large scale MIMO）技术，是指基站端采用大规模天线阵列，天线数超过十根甚至上百根，并且在同一时频资源内服务多个用户的多天线技术，该技术由贝尔实验室的Marzetta于2010年首次提出，目前已成为5G 无线通信领域最具潜力的研究方向之一[1,2]。
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。
