5G新型调制技术FBMC【5G】

讲道理，搞个FBMC无非就是想找寻一种比OFDM更适合5G场景的调制技术。

可以看一下OFDM的主要优缺点：https://blog.csdn.net/lanluyug/article/details/84858069

FBMC全称为：Filter-bank multicarrier滤波器组多载波技术，说白了，主要就是解决OFDM需要引入一个比时延扩展还长的循环前缀，但是FBMC这个技术不需要，大大提高了调制效率。

FBMC核心思想：

保持符号持续时间不变（没有引入额外的时间开销），在发射及接收端添加额外的滤波器来处理时域中相邻多载波符号之间的重叠。

在接收端，被称为原型滤波器的一种低通滤波器，负责接收端FFT之后的信号处理，其设计目的主要是有效的抑制ISI。

有一点很特殊：常规的OFDM方案也可以认为是具有低通FIR原型滤波器的FBMC方案，然而这种原型滤波器并不能解决多径引起的ISI。为了保证ISI被有效抑制，将在频域中FFT系数之间引入额外的系数来获得原型滤波器。

为了确保足够低的ISI的一个原型滤波器的脉冲响应：

其K=1至4的系数为：

 

从上面可以看出，要实现FBMC方案，就需要通过因子K扩频。实际上，有一种可行的实施方案是在发射机处进行扩频后加上KN点IFFT，然后在接收机处对KN点FFT后解扩。这种方案较为简单，只需对OFDM做出较小的调整，但是增加了FFT大小，带了较为严重的复杂性问题。

然后，为了降低复杂度，后面又提出了一种新的替代品，可以称它为多相网络-FFT（PPN-FFT）。PPN-FFT不需要频率扩展，下面了解一下吧。 

 

PPN-FFT发射机如下图所示；接收机时使用类似的方案。

PPN-FFT相比OFDM方案，在IFFT/FFT操作后添加了移相器与Hp(f)相串联来实现。相比OFDM复杂度又增加，但仍比FBMC的复杂度低很多。

原型滤波器的响应：

其中{hl}表示时域滤波器系数，时域长度L=KN;

其中：

可以对推导出：

写成矩阵形式为：