[发明专利]用于FPGA的FBMC/OQAM调制控制系统及方法、调制器

说明书

本发明属于多载波通信技术领域，公开了一种用于FPGA的FBMC/OQAM调制控制系统及方法、调制器，包括：OQAM预处理模块，用于完成QAM映射以及奇数偶数信道的交替映射；综合滤波器组(SFB)模块，用于分别将奇数信道符号以及偶数信道符号调制成型；数据延时模块，用于将偶数信道的调制符号延迟1/2个符号时间长度；加法器模块，用于将两路信道的调制符号叠加，完成FBMC/OQAM信号的的调制。本发明使用全同步时钟设计，使用流水线处理FBMC/OQAM信号的连续调制，可用于FPGA上的FBMC/OQAM系统的发送端的调制器设计。

技术领域

本发明属于多载波通信技术领域，尤其涉及一种用于FPGA的FBMC/OQAM调制控制系统及方法、调制器。

背景技术

滤波器组多载波(FBMC)技术以及正交频分复用(OFDM)技术都属于多载波调制技术。目前OFDM技术是使用最广泛的一种多载波调制技术，由于其简单的均衡技术、FFT的应用而产生的极低的复杂度以及较高的频谱利用率等优点而获得了广泛的研究。FBMC技术使用一组优化的滤波器组从而达到带外抑制的目的，采用正交幅度调制(OQAM)的FBMC传输技术作为未来无线通信技术的主要候选技术之一在满足与OFDM技术相同的传输效率的情况下得到了更加优异的带外抑制性能并减小了子载波间的正交性需求。由于FBMC/OQAM技术实现复杂，研究该技术简洁快速的实现方式是有必要的。

目前，业内常用的现有技术是这样的：

(1)使用频域扩展的实现方式，即OQAM调制后数据乘以原型滤波器的频域形式，进行频域扩展后进行IFFT变换，最后将得到的数据进行串并转换以及循环叠加。此时需进行KM点IFFT变换，计算复杂度较M点IFFT变换大，同时，频域扩展操作需要KM个乘法器，此外，循环叠加的操作也需要耗费大量的存储器(RAM)资源；

(2)使用时域加窗的方式，即OQAM调制后数据直接进行IFFT变换，将IFFT变换得到的数据循环复制后加窗叠加，需要注意的是，IFFT变换点数为M，而窗函数长度为KM，此时加窗操作至少需要M个乘法器，叠加的操作同样需要消耗大量RAM资源；

(3)使用多相网络的方式，即OQAM调制后数据直接进行IFFT变换，将IFFT变换后的数据通过多相网络后进行串并转换，该方法使用M点IFFT变换，但多相网络需要KM个乘法器，在加快了数据处理速度的同时消耗了大量的FPGA资源。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)频域扩展以及时域加窗方式中，循环叠加运算会带来大量RAM资源占用以及高延时；

(2)低延时情况下，多相网络引入过多的乘法器，消耗了大量FPGA资源；

(3)时域加窗的方式中，由于RAM的使用，无法保证算法的全流水实现，降低了数据的运算效率。

解决上述技术问题的难度和意义：为了解决上述技术问题，需要在模块计算延时与资源消耗间取得平衡，减少FPGA资源消耗可以提高模块的可移植性，并能够极大减小系统中其他功能模块的添加难度，此外，一定的计算延时可以保证系统的数据吞吐量，并减小其他复杂数据处理模块的设计难度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于FPGA的FBMC/OQAM调制控制系统及方法、调制器。

本发明是这样实现的，一种用于FPGA的FBMC/OQAM调制控制系统，所述用于FPGA的FBMC/OQAM调制控制系统包括：

OQAM预处理模块，用于完成QAM映射以及奇数偶数信道的交替映射；