1.4 本书的主要研究内容及章节安排

基于上述海上无线通信的发展趋势和FBMC/OQAM技术在未来无线传输中的优势，本书以采用FBMC/OQAM传输技术和海上船队多径模型为背景，研究基于FBMC/OQAM的海上无线传输关键技术。主要研究内容如下：

（1）FBMC/OQAM已成为下一代移动通信无线传输制式的热门候选方案之一，本书将研究FBMC/OQAM系统模型，对CP-OFDM系统和FBMC/OQAM系统进行仿真对比分析。

（2）研究海上传播路径损耗和多径信道建模的方法。本书对海上电波中等距离的传播特性的研究将基于国际电信联盟最新的ITU-R P.1546-5标准来展开。该标准是关于30～3000MHz频率地面业务点对面预测的方法，其中包含了海面路径下多种参数的修正方法。本书将主要从发射/接收天线的高度、频率修正和散射修正这三个方面对海上路径传播的电波衰落进行预测。传统的海上船队航行模型有纵队、横队、梯队和人字队等，每艘船间隔一定距离（通常是500～1000m），船队中的船与船之间的无线通信信号传播可能会受多艘船只阻挡。因此，本书考虑无线电波最多2次散射情况下船队间的多径信道建模，提出一种基于随机射线的海上多径信道研究方法，并计算和分析海上船队多径信道的两个关键参数：多径时延和均方根时延扩展。

（3）研究适用于海上FBMC/OQAM系统的峰均比抑制方法。通过结合传统PTS和TR这两种PAPR抑制方法，本书提出利用它们的联合性能来有效地抑制海上FBMC/OQAM信号的峰均比。同时，考虑FBMC/OQAM数据块重叠的特征，提出一种基于多数据块的联合优化方法。通过把数据块信号依据重叠因子分成多个部分，每部分的数据块在考虑前面叠加的数据块的影响下来选取最优传输序列，然后通过对各部分数据块进行限幅和削峰处理达到抑制PAPR的效果。

（4）研究海上FBMC/OQAM系统的信道估计问题。由于无CP-OFDM系统的信道估计方法不能被直接应用于FBMC/OQAM系统中，本书将利用导频干扰消除和导频干扰利用这两个方面，提出一种新的信道估计性能更优的导频结构。大量实测证明无线信道具有稀疏性，而在实际通信中，信道稀疏度是未知的。因此，本书将研究基于压缩感知的海上信道估计问题，提出一种基于压缩感知稀疏自适应的FBMC/OQAM系统信道估计方法。最后，本书还将研究基于盲估计的海上FBMC/OQAM信道估计方法，本书拟通过空间上的接收分集技术引入数据冗余进行子空间盲信道估计。

本书的章节安排如下：

第1章，海上无线通信技术概述。阐述了本书的研究目的和意义，并分别对国内外海上无线通信、FBMC/OQAM系统抑制PAPR、信道估计技术的研究现状和发展动态进行了综述，提出了本书的主要研究内容。

第2章，FBMC/OQAM基本原理及仿真分析。首先，介绍了传统CP-OFDM系统模型和FBMC/OQAM系统模型；其次，仿真分析了几种经典滤波器的时频聚焦性能；最后，在高斯信道下仿真对比分析了CP-OFDM和FBMC/OQAM系统性能。

第3章，海上无线信道。首先，研究了海上无线传播大尺度路径损耗，提出了一种基于国际电信联盟标准修正的海上电波衰落预测方法；其次，针对小尺度多径衰落方面，提出一种基于小型船队的海上多径信道建模方法；最后，得出了相关多径时延和均方根时延扩展参数，为海上多径信道参数设置提供了依据。

第4章，海上FBMC/OQAM系统的PAPR抑制研究。首先，在分析了已有的PTS和TR这两种经典PAPR抑制方法基础上，提出一种结合PTS和TR方法的降低海上FBMC/OQAM系统PAPR的联合算法；其次，考虑FBMC/OQAM数据块重叠的情况，进一步提出了基于多数据块联合优化的海上FBMC/OQAM系统PAPR抑制方法。

第5章，海上FBMC/OQAM系统的信道估计研究。首先，分析了传统的两类FBMC/OQAM系统导频信道估计方法，在此基础上，提出了一种更优的导频结构用于海上FBMC/OQAM系统的信道估计；其次，结合最新的压缩感知技术，研究了稀疏自适应的海上FBMC/OQAM系统信道估计方法；最后，通过空间上的接收分集技术引入数据冗余，提出了一种基于噪声子空间的海上FBMC/OQAM系统盲信道估计方法。