本篇文章将为“基于MATLAB的卡尔曼滤波器设计”做铺垫。

一. 本文用到的缩写

FBMC: Filter Bank Multi-Carrier 滤波器组多载波

MIMO:Multi-input Multi-output 多输入多输出

二. 铺垫

调制：对信号源的信息进行处理，加到载波上，使其更适合于信道的传输。

滤波：将信号中特定波段频率滤除，抑制或防止干扰。

三. 分析

在多输入多输出的海量物联环境下，为了确保信息可靠交互，增加用户体验感，带来全新的视觉观感体验，同时，在通信链路中，避免引入复杂度高的子载波正交簇，需要将信道调制技术，滤波技术，信道估计技术等组合传输方案引入海量物联的应用场景。这对虚拟化的多输入多输出应用服务起到了至关重要的作用。

随着万物互联场景的广泛部署，新型空口调制技术已成为业界研究的重点方向。超密集规模组网、超高速率、超移动宽带等应用已经实现，同时，无线连接、物联网、触觉智能控制、规模机器通信等应用，都需要新型调制技术的承载，目前比较具有应用前景的调制方案：FBMC调制方案、广义频分复用、通用滤波多载波和双正交频分复用，新型空口信号处理技术在未来海量物联和超大规模MIMO密集组网架构中扮演着重要角色。

FBMC调制方案的研究已经成为最具应用前景的空口处理技术之一。早在1980年以前，FBMC方法起源于Chang和Saltzberg开创性的研究，在正交频分复用出现之后，就提出了滤波器组多载波技术的概念。Saltzberg研究发现，在端到端信道中设计原型滤波器可以实现接近奈奎斯特速率的传输速率，滤波器组多载波技术可以使得旁瓣趋近最小。由此可以分析合成滤波器结构、多相滤波结构和分析滤波器结构，从而提出创新性的基于滤波器组的多载波系统方案设计。

实际上，多径信道中连续的多载波符号间会激发符号窜扰，经典的正交频分复用技术引入循环前缀，但也引入了时间开销，导致频谱效率损失。MIMO密集组网方式在海量物联的现代信息交互系统中，具备实现超高复杂度、超高速率、超低时延、超大容量的端到端通信的可能性，为未来6G通信网络的研究奠定了组网基础，具有发展前景的FBMC调制方案可以有效抑制符号间干扰和避免较多的冗余时间开销。

四. 实现难度

在MIMO多径信道传输系统中，FBMC调制方案具备一定的实现难度。

硬件设计及实现难度较高；
基带处理模块实现难度和计算复杂度相对较高，计算量相比正交频分复用调制技术方案大幅度增加
相对复杂的信道传输环境，如硬件损伤和非完美信道状态信息

实际上，在FBMC系统调制过程中如何完全消除相邻子载波之间的干扰也不容易。当然，在多径信道传输中，FBMC调制方案有其独特的优势，能够较好的匹配高数据速率、超低时延、超高可靠性等应用场景，也可以通过在发送端和接收端添加额外的原型滤波方案来处理符号之间的重叠和载波聚合问题。

FBMC的优势之一就是提供载波和频谱聚合，在不同类型的通信模型中，设计不同的FBMC调制滤波系统，为通信系统提供较高的频谱效率，同时在信道数值研究中尽可能消除信道误差，达到最优线性最小均方误差。

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