OFDM与FBMC的比较
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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)
modulate 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。
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