FMT多载波技术及其SystemView仿真实现

参考图1，FMT多载波解调，基带信号可表示为[4]：

由上述推导可以看出，FMT的解调可以采用多相滤波和DFT结构实现，等价的高效实现如图3所示。

2 SystemView仿真

SystemView是一种能对各种通信、控制或其他系统进行分析、设计、仿真和综合试验的理想平台。SystemView软件不仅为用户提供了丰富的库资源，而且具备灵活的扩展接口，可以与Matlab和VC++配合使用，对于复杂的专用算法允许用户插入自己编写的Matlab和VC++用户代码库。

FMT只是多载波处理技术，该技术本身不具备星座映射以及同步能力，只有与QPSK或其他具备同步能力的技术结合才能有效地应用到无线数传中。图4描述了采用FMT+QPSK技术实现135 Mb/s数传的系统框图，采用16路多载波处理方式，每路传输8.437 5 Mb/s。

采用SystemView软件平台实现图4所示FMT数传方案，其中FMT以及QPSK解调算法采用C语言实现[5]。系统仿真参数设置如下：数传速率为135 Mb/s，每路8.437 5 Mb/s，多相滤波器采用成型系数为0.5的根升余弦滤波器，中频频率为720 MHz，AD采样设为202.5 MHz。图5为中频调制波形，该波形与QPSK调制波形基本相同，但由于多路叠加导致峰均比较大，这也是多载波处理的缺点之一。图6为中频频谱，可以看出由于采用了成型滤波16路载波都具备较好的滚降特性，并且频谱约束良好互相之间无重叠，具备很强的抗信道间干扰(ICI)特性。图7为多载波解调后，某一路的基带频谱，可以看出经多载波解调后能完好地恢复出单路的基带信号。图8为经QPSK同步解调后，某一路的星座图，可以看出QPSK的4个星座点分离的很清楚，具备良好的解调性能。

根据以上仿真结果，FMT+QPSK多载波调制仿真输出中频实信号频谱与设想的频谱结构完全一致，并由解调的星座图可以看出该技术具备良好的调制解调性能，为FMT技术的实际应用提供了很好的支撑。

FMT多载波技术是解决高速无线数据传输的一种有效途径，该技术具有频谱利用率高、频谱易于控制、适合无线信道传输的优点。FMT多载波技术与QPSK结合可以在高速数传中得到很好地应用。值得提出的是目前该系统的仿真只是基于高斯信道，对于FMT在多径信道的性能还需要进一步的研究。

作者：侯昌磊 来源：微型机与应用2010年第19期