唐波　王陽　朱兵　韓輝　朱筆揮

摘? ?要：針對電力線通信（PLC）中傳統(tǒng)的OFDM技術(shù)頻譜利用率低的問題。在簡述OFDM-OQAM系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，對各子載波上的數(shù)據(jù)流和原始濾波器對應的頻域以擴展的方式進行處理，通過定義原型濾波器頻域響應并進行轉(zhuǎn)變以實現(xiàn)多相網(wǎng)絡(luò)，最后對OFDM和OFDM-OQAM在高白信道下的誤碼率性能、雙選信道下的誤碼率性能、信號功率譜密度和系統(tǒng)計算復雜度進行仿真對比分析。

關(guān)鍵詞：OFDM;OFDM-OQAM;頻域擴展;多相網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：TN914.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract：Aiming at the problem of low spectrum utilization of traditional OFDM technology in power line communication（PLC）. Based on a brief description of the model of OFDM-OQAM system， the data stream on each subcarrier and the corresponding frequency domain of the original filter are processed in an extended manner. The multi-phase network is realized by defining the frequency domain response of the prototype filter and transforming it. Finally，the BER performance and double selection of OFDM and OFDM-OQAM in high white channel are discussed. The BER performance， power spectral density and computational complexity of the system are simulated and compared.

Keywords：OFDM;OFDM-OQAM;frequency domain expansion;multiphase network

為了提升移動通信的效率，多載波調(diào)制（MCM）作為高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)可實現(xiàn)高質(zhì)量、高速率傳

輸[1]。其中，正交頻分復用（OFDM）技術(shù)作為MCM的一種，具有降低了符號間干擾（ISI）、復雜度低等特點[2-4]。然而OFDM在多用戶同時接入后，將損耗傳輸功率并伴隨帶外泄露等問題，進而導致載波間干擾（ICI）[5-7]。

由于OFDM系統(tǒng)固有屬性的問題，隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，為了進一步應對新場景的需求并提升傳輸速率，OFDM-OQAM技術(shù)得到了廣泛關(guān)注。同時，OFDM-OQAM技術(shù)已成為電力線通信（PLC）重點研究方向[8]，相比OFDM技術(shù)，OFDM-OQAM技術(shù)通過引入具有較強時頻聚焦性的濾波器，可將復數(shù)域正交條件拓展至實數(shù)域，從而降低信號帶外泄露，提高抗ISI、抗ICI和頻譜利用率[9]。隨著IFFT/FFT系統(tǒng)復雜度的降低，OFDM-OQAM技術(shù)逐漸投入實際應用。

為了提高電力線通信（PLC）中OFDM技術(shù)的頻譜利用率，以O(shè)FDM-OQAM系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以實現(xiàn)低復雜度方法的對比分析作為研究目的，從計算復雜度和頻域均衡兩個方面對多相網(wǎng)絡(luò)和頻域擴展進行研究。最后對OFDM和OFDM-OQAM在高白信道下的誤碼率性能、雙選信道下的誤碼率性能、信號功率譜密度和系統(tǒng)計算復雜度進行仿真對比分析。

由圖9可知，隨著傳輸數(shù)據(jù)量的增加，OFDM和OFDM-OQAM系統(tǒng)的計算復雜度均呈現(xiàn)指數(shù)型增加，當傳輸數(shù)據(jù)量大于100時，計算復雜度差異性表現(xiàn)明顯，且OFDM計算復雜度最低驗證了本文的分析。同時，OFDM-OQAM系統(tǒng)的多相網(wǎng)絡(luò)和頻域擴展的計算復雜度隨著重疊因子 的增大而增大。此外，當重疊因子 相同時，OFDM-OQAM系統(tǒng)的頻域擴展計算復雜度大于OFDM系統(tǒng)。

4? ?結(jié)? ?論

基于OFDM-OQAM系統(tǒng)對電力線通信信道特性進行了研究。研究結(jié)果表明，基于多相網(wǎng)絡(luò)的OFDM-OQAM系統(tǒng)的計算復雜度略高于OFDM，但帶外信號衰減性能明顯高于OFDM系統(tǒng)。因此，OFDM-OQAM系統(tǒng)可提升電力線通信信道傳輸性能。

參考文獻

[1]? ? 任學榮.PLC寬帶通信技術(shù)與應用性能之研究[J].中國新通信，2017，19（10）：91.

[2]? ? 丁凌琦，穆道生，蔣太杰. OFDM技術(shù)應用現(xiàn)狀分析[J].軟件，2016，37（10）：130—134.

[3]? ? 李力，宋樹祥，賓相邦.基于G3-PLC及OFDM的礦用動力載波發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計[J].測控技術(shù)，2016，35（06）：21—25.

[4]? ? 鄧密文，陽佳，郭蘇嶺，等.淺析OFDM技術(shù)在移動通信系統(tǒng)中的應用[J].通訊世界，2016（01）：30—31.

[5]? ? 王杰貴，張鵬程.對線性調(diào)頻脈沖壓縮雷達的多載波調(diào)制轉(zhuǎn)發(fā)干擾[J].電子與信息學報，2015，37（11）：2727—2734.

[6]? ? 馬曉奇，邵濱，崔宇，等.電力線OFDM的壓縮感知均衡消噪方法[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2014，42（15）：113—116.

[7]? ? 葉夏蘭，林東.PLC中OFDM應用及DSP代碼自動生成[J].電力信息與通信技術(shù)，2013，11（11）：12—15.

[8]? ? 王震，王穎，陳浩哲，等.基于小波變換的OFDM在電力線通信系統(tǒng)中的應用[J].光通信研究，2017（02）：5—8.

[9]? ? 孫希東.OFDM/OQAM系統(tǒng)在瑞利信道下的信道估計與均衡方法[J].自動化技術(shù)與應用，2016，35（03）：36—41.

[10]? ZAKARIA R，RUYET D L.A novel filter-bank multicarrier scheme to mitigate the intrinsic interference：application to MIMO systems[J].IEEE Transactions on Wireless Communications，2012，11（3）：1112—1123.

[11]? VANGELISTA L，LAURENTI N.Efficient implementations and alternative architectures for OFDM-OQAM systems[J].IEEE Transactions on Communications，2001，49（4）：664—675.

[12]? BELLANGER M.FS-FBMC ： An alternative scheme for filter bank based multicarrier transmissions[C]. International Symposium on Communications Control and Signal Processing.IEEE，2012：1—4.