超奈奎斯特的频谱效率与参数优化分析

吴湛击，车　慧，李少冉，王雨晴

（北京邮电大学信息与通信工程学院，北京 100876）

超奈奎斯特的频谱效率与参数优化分析

吴湛击，车慧，李少冉，王雨晴

（北京邮电大学信息与通信工程学院，北京 100876）

对超奈奎斯特（faster than Nyquist，FTN）和奈奎斯特系统的频谱效率进行了对比分析。在绝对带宽的前提下，首先证明了基于根升余弦函数脉冲的单载波FTN可达速率大于奈奎斯特可达速率，并推导了有子载波间干扰的多载波FTN的频谱效率公式。本文证明了单载波FTN的频谱效率大于奈奎斯特系统的频谱效率，并且证明了单载波FTN的频谱效率随着滚降因子的减小而增大。基于频谱效率公式和数值仿真，本文给出了多载波FTN对于不同滚降因子的最优子载波间隔。结果表明，即使存在子载波间干扰，基于最优子载波间隔的多载波FTN频谱效率也高于正交系统（奈奎斯特）的频谱效率。

超奈奎斯特；容量；带宽；频谱效率

网址：www.sys-ele.com

0　引　言

奈奎斯特速率是实现通信系统无码间干扰的信号最高传输速率。当信号以超过奈奎斯特速率进行传输时，就会引起码间干扰，导致系统误码性能大幅下降。Mazo提出，采用二进制sinc（t/T）信号波形，码元速率如果不超过奈奎斯特速率的25%，那么信号的最小欧氏距离不会变化［1］，系统的误码性能也不会受到影响［2］。Mazo提出的这种调制方式因信号发送速率超过了奈奎斯特极限这种调制技术被称为“超奈奎斯特”（faster-than-Nyquist，FTN）调制。FTN的各信号之间不再具有正交性且可以达到更高的频谱利用率。……