ofdm_升余弦滤波器montreuil_01a_0113.pdf

博通OFDM时域升余弦滤波器方案 OFDM TX Symbol Shaping TX window is specified as Nt samples in taper region Raised-Cosine window in frequency domain **OFDM TX Symbol Shaping与升余弦滤波器** 在无线通信系统中，特别是针对IEEE 802.3bn标准的博通OFDM方案，符号整形（Symbol Shaping）是一个关键步骤，用于改善信号质量并减少多径衰落的影响。其中，升余弦滤波器（Raised-Cosine Filter）被广泛应用于时域（Time-Domain）以实现平滑的符号边缘过渡，降低信号的带外辐射，并减少相邻符号间的干扰。 **1. TX Window的定义与Nt参数** TX Window是定义在taper区域的Nt个采样样本。这一设计简化了不同FFT大小（例如4K和8K FFT）下的设置，避免了因可变循环前缀长度带来的计算复杂性。Nt表示在窗口区内的采样数，而Alpha定义为Nt与Nfft（FFT大小）的比值。Tp则表示窗口的持续时间，等于Nt除以204.8MHz（假设为OFDM系统的基带采样率）。对于4K FFT和8K FFT，Alpha和Tp的具体取值有所不同，这确保了不同FFT大小下的滤波效果。 **2. Alpha与Tp的选取** Alpha的选择包括一系列百分比值，如0、0.78125%、1.5625%等，这对应于升余弦滤波器的时间展宽因子。较大的Alpha意味着更平滑的符号过渡，但会增加符号时间。而Tp则表示滤波器的物理持续时间，它对接收端的采样速率无直接影响，因为窗口作用被循环前缀吸收了。这意味着，无论TX窗口大小如何，符号时间都是固定的，接收端的采样不受其影响。 **3. 升余弦滤波器的频域与时域表示** 升余弦滤波器在频域中的表示为一个以频率为变量的函数，形如P(f)，其形式与升余弦函数相关，通过调整Alpha参数可以控制滚降因子。而在时域中，滤波器的表达式为p(t)，其形状由Alpha和窗口长度T决定。当Alpha为0时，滤波器退化为矩形窗，没有进行任何整形。 **4. 示例与MATLAB代码** MATLAB代码示例展示了如何生成4096点FFT大小的TX窗口，以及对于特定Alpha值（例如1/32）的升余弦滤波器的权重分布。这些权重在时间轴上呈上升然后下降的趋势，形成了一个平滑的过渡，有助于减小信号的边沿突变。 **总结** 在博通的OFDM方案中，升余弦滤波器用于TX Symbol Shaping，通过调整Alpha和Nt参数来平衡信号质量和带宽效率。通过对符号边缘的平滑处理，它可以降低ISI（intersymbol interference，符号间干扰），并优化了在多径环境中的性能。同时，通过MATLAB代码，我们可以直观地看到滤波器权重的分布，这有助于理解滤波器的作用及其对信号的影响。