[发明专利]双原型FBMC-OQAM系统中原型滤波器的设计方法

摘要

本发明公开一种双原型FBMC‑OQAM系统中原型滤波器的设计方法，首先，本发明所考虑的调制结构，其接收端和发送端采用了不同的原型滤波器，其设计自由度是传统FBMC‑OQAM调制结构的两倍。后续的仿真印证了这一结构具备更好的整体性能；其次，本发明将原型滤波器的设计问题归结为无约束优化问题，采用双迭代机制求解问题。并且在每一步迭代中采用矩阵求逆的等价条件以及Toeplitz矩阵求逆快速方法。相比于现有技术，本发明不仅具备更好的性能，而且求解复杂度低很多。

主权项

双原型FBMC‑OQAM系统中原型滤波器的设计方法，其特征是，包括步骤如下：步骤1、设定FBMC‑OQAM系统发送端的综合滤波器组和接收端的分析滤波器组由2个不同的低通原型滤波器调制而来；步骤2、根据FBMC系统的性能指标，将双原型FBMC‑OQAM系统中综合滤波器组的综合原型滤波器的系数向量h和分析滤波器组的分析原型滤波器的系数向量g的设计问题均归结为一个无约束的优化问题，目标函数是双原型FBMC‑OQAM系统的符号间干扰、载波间干扰和原型滤波器阻带能量的加权和；步骤3、通过推导步骤2所得的目标函数的梯度向量为零，得到综合原型滤波器的系数向量h和分析原型滤波器的系数向量g的最优解的表达式，该表达式即为所需求解的优化问题；步骤4、给定一个长度为L的综合滤波器组的初始原型滤波器h0；步骤5、运用双迭代方法以及求逆的等效条件和Toeplitz矩阵求逆的快速方法，利用上次迭代所得的综合原型滤波器的系数向量hi‑1去求解步骤3的优化问题，得到本次迭代的分析原型滤波器的系数向量gi，再利用本次迭代的分析原型滤波器的系数向量gi去求解步骤3的优化问题，得到本次迭代的综合原型滤波器的系数向量hi；步骤6、判断||hi‑hi‑1||2≤δ是否成立；若成立，则停止迭代过程，本次迭代的综合原型滤波器的系数向量hi和分析原型滤波器的系数向量gi分别作为最终的综合原型滤波器的系数向量h和分析原型滤波器的系数向量g；若不成立，则将(hi+hi‑1)/2作为上次迭代所得的综合原型滤波器的系数向量hi‑1，并将迭代次数i加1后返回步骤5；其中δ为设定值；步骤7、根据步骤6所求出的最终的综合原型滤波器的系数向量h和分析原型滤波器的系数向量g，通过调制公式求出各个子载波的综合原型滤波器的系数和分析原型滤波器的系数，从而确定整个双原型FBMC‑OQAM系统发送端的综合滤波器组和接收端的分析滤波器组。