OFDM与SC-OFDM中脉冲成形与循环前缀的联合使用及相关疑问

1. 能否同时使用脉冲成形与循环前缀？ #

可以同时使用，二者功能互补：

• 循环前缀（CP）的核心作用是消除多径信道带来的符号间干扰（ISI）和子载波间干扰（ICI），通过在时域符号头部复制尾部片段，为多径时延提供保护间隔。
• 脉冲成形（如SRRC滤波器）用于抑制信号的带外辐射，满足频谱掩码要求，同时通过Nyquist准则设计避免符号间干扰。
  两者作用机制无冲突，同时使用能兼顾抗干扰性能和频谱效率。

2. 正确的处理顺序 #

你的误码率飙升问题核心是处理顺序错误，正确顺序需遵循先脉冲成形，再插入循环前缀，原因如下：

• 循环前缀的有效性依赖于它是原始时域符号尾部的精确复制，这样接收端去除CP后，时域符号的首尾能保持连续，确保FFT处理时无相位跳变，避免ICI和ISI。
• 若先插入CP再做脉冲成形，滤波器会同时修改CP和原始符号的波形，导致CP不再是原始符号的精确复制，接收端去除CP后，时域符号的连续性被破坏，直接引入严重干扰，最终推高误码率。

分系统的具体流程：

• OFDM系统：子载波调制 → IFFT生成时域符号 → 脉冲成形滤波 → 提取滤波后符号的尾部作为CP插入头部 → 发送
• SC-OFDM系统：串行符号调制 → 脉冲成形滤波 → 提取滤波后符号的尾部作为CP插入头部 → 并行转串行/频域转换处理 → 发送

3. 脉冲成形滤波器的符号率设置 #

• OFDM场景：SRRC滤波器的符号率需设置为OFDM子载波间隔。因为OFDM的时域符号周期等于子载波间隔的倒数，匹配此符号率的SRRC滤波器能保证滤波后的OFDM符号满足Nyquist准则，无ISI，同时有效抑制带外辐射。滚降系数α通常选0.2_{0.5，滤波器长度建议设为符号周期的4}8倍，平衡滤波效果和复杂度。
• SC-OFDM场景：符号率需与串行调制符号的符号率一致，和传统单载波脉冲成形的设置逻辑相同，同样遵循Nyquist准则，根据频谱需求选择滚降系数和滤波器长度。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Amitabha Bhattacharjee