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基于星座符号序列局部相位旋转的低峰均功率比滤波器组多载波结构优化

赵辉 王薇 莫谨荣 张天骐

赵辉, 王薇, 莫谨荣, 张天骐. 基于星座符号序列局部相位旋转的低峰均功率比滤波器组多载波结构优化[J]. 电子与信息学报, 2022, 44(2): 668-676. doi: 10.11999/JEIT210079
引用本文: 赵辉, 王薇, 莫谨荣, 张天骐. 基于星座符号序列局部相位旋转的低峰均功率比滤波器组多载波结构优化[J]. 电子与信息学报, 2022, 44(2): 668-676. doi: 10.11999/JEIT210079
ZHAO Hui, WANG Wei, MO Jinrong, ZHANG Tianqi. Structure Optimization of Low Peak-to-average Power Ratio Filter Bank MultiCarrier Based on Constellation Symbol Sequence Local Phase Rotation[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2022, 44(2): 668-676. doi: 10.11999/JEIT210079
Citation: ZHAO Hui, WANG Wei, MO Jinrong, ZHANG Tianqi. Structure Optimization of Low Peak-to-average Power Ratio Filter Bank MultiCarrier Based on Constellation Symbol Sequence Local Phase Rotation[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2022, 44(2): 668-676. doi: 10.11999/JEIT210079

基于星座符号序列局部相位旋转的低峰均功率比滤波器组多载波结构优化

doi: 10.11999/JEIT210079
基金项目: 国家自然科学基金(61671095)
详细信息
    作者简介:

    赵辉:女,1980年生,教授,硕士生导师,研究方向为信号与图像处理、深空光通信

    王薇:女,1996年生,硕士生,研究方向为信号处理、多载波调制技术、信号峰均比抑制

    莫谨荣:男,1996年生,硕士生,研究方向为移动通信中信号处理、信号峰均比抑制、非线性失真恢复

    张天骐:男,1971年生,教授,研究方向为通信信号的调制解调、盲处理、语音信号处理

    通讯作者:

    赵辉 zhaohui@cqupt.edu.cn

  • 中图分类号: TN929.5

Structure Optimization of Low Peak-to-average Power Ratio Filter Bank MultiCarrier Based on Constellation Symbol Sequence Local Phase Rotation

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61671095)
  • 摘要: 针对基于离散傅里叶变换(DFT)扩频的低峰均功率比滤波器组多载波(LP-FBMC)结构需要额外传输边带信息(SI)等问题,该文提出一种基于星座符号序列局部相位旋转的无SI优化结构。考虑到SI是由LP-FBMC在发送端对4种信号传输形式进行选择而产生,结合这4种形式解调后的星座符号序列与原符号序列的关系,采用对星座符号序列进行局部相位旋转的方式避免边带信息的传输。局部旋转的方式减少了相位旋转角度的个数,降低了计算复杂度,并在接收端通过扩大相位判定范围的方式提升了相位估计的正确率。仿真结果表明,所提结构不但能保持与LP-FBMC结构相同的峰均功率比抑制性能和相近的误码率性能,而且计算复杂度相较于嵌入式SI结构降低了约20%。
  • 图  1  LP-FBMC系统发送端结构示意图

    图  2  LP-FBMC系统接收端结构示意图

    图  3  所提结构发送端结构示意图

    图  4  4等分时不同相位的4次方点图(16QAM)

    图  5  3等分时不同相位的4次方点图

    图  6  所提结构接收端结构示意图

    图  7  所提结构与对比结构的PAPR抑制效果

    图  8  所提结构与对比结构的BER性能($N = 512$)

    图  9  所提结构$N = 256$时的BER性能(4QAM)

    表  1  各个结构的发送端计算复杂度对比($N = 128$)

    结构主要操作计算复杂度
    FBMC2 IDFTs, 2 PPNs24576
    DFTs-FBMC1 DFT, 2 IDFTs, 2 PPNs26368
    LP-FBMC1 DFT, 2 IDFTs, 4 PPNs34560
    嵌入式SI1 DFT, 1 IDFTs, 8 PPNs, 48896
    $3 \times {N_p}$个符号相位旋转
    所提结构2 DFT, 2 IDFTs, 4 PPNs, 38912
    $2 \times {N / 2}$个符号相位旋转
    $2 \times 4N$个符号乘以${1 / 2}$
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-01-26
  • 修回日期:  2021-05-24
  • 网络出版日期:  2021-06-09
  • 刊出日期:  2022-02-25

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