用于 FTN 非正交频分复用系统的带盒优化的球解码器

1975 年，J. E. Mazo 的开创性工作展示了单载波二进制信号中快于奈奎斯特（FTN）的潜在增益。若符号间干扰由最优检测器消除，FTN 单载波二进制信号可在不损失误码率性能的前提下比奈奎斯特信号多传输 24.7% 的比特，这被称为 Mazo 极限。本文中，我们应用带盒优化（BO）的球解码器（SD）来降低 FTN 非正交频分复用（FTN-NOFDM）系统中的载波间干扰（ICI）。与传统 SD 相比，带 BO 的 SD 可达到相同的降低 ICI 性能，但其搜索过程中展开节点的平均数量显著减少，尤其对于高阶调制格式，这可降低接收机复杂度。当带宽压缩因子 $\alpha$ 设为 0.802 时，QPSK 调制的 FTN-NOFDM 传输速率比奈奎斯特速率快 24.7%，且性能与正交频分复用（OFDM）几乎相同，与 Mazo 极限吻合良好。$\alpha$ 等于 0.5 的 QPSK 调制 FTN-NOFDM（频谱效率为 4 bit/s/Hz）比 16QAM 调制的 OFDM 优约 1.5 dB。$\alpha$ 等于 0.67 和 0.5 的 16QAM 调制 FTN-NOFDM（频谱效率分别为 6 bit/s/Hz 和 8 bit/s/Hz）分别比 64QAM 调制和 256QAM 调制的 OFDM 优约 1.5 dB 和 2 dB。因此，FTN-NOFDM 将成为未来带宽受限无线通信中一种有前景的调制方案。