FBMC QAM 인덱스 변조 간섭 분석

본 논문은 차세대 무선 통신에서 스펙트럼 효율과 에너지 효율을 동시에 만족시키는 변조 기법으로 주목받고 있는 인덱스 변조(Index Modulation, IM)를 필터뱅크 멀티캐리어(FBMC) 시스템에 적용한 FBMC/QAM‑IM 구조를 제안하고, 그 성능을 이론적·실험적으로 분석한다. 1. **배경 및 동기** 기존 OFDM‑IM 연구는 서브캐리어 인덱스를 활용해 추가 비트를 전송함으로써 스펙트럼 효율을 높였지만, OFDM 자체의 높은 사이드로브와 엄격한 동기화 요구사항이 단점으로 남았다. FBMC/OQAM은 이러한 문제를 완화하지만, 고유의 복소수형 내재 간섭(intrinsic interference) 때문에 복잡도가 증가한다. 본 연구는 FBMC 시스템에 QAM 변조를 적용하고, 일부 서브캐리어를 비활성화하는 IM 방식을 도입함으로써 내재 간섭을 감소시키고, 전력 재분배를 통해 에너지 효율을 향상시키고자 한다. 2. **시스템 모델** - **인덱스 변조 블록**: 전체 N개의 서브캐리어를 g개의 서브그룹으로 나누고, 각 그룹당 n = N/g개의 서브캐리어 중 k개를 활성화한다. 인덱스 선택에 필요한 비트 수는 p₁ = b·log₂Cⁿₖ, 변조 심볼에 필요한 비트 수는 p₂ = k·log₂M이며, 전체 블록 전송 비트는 T = g·(p₁ + p₂) 로 정의된다. - **전송 과정**: 활성 서브캐리어에만 QAM 심볼을 매핑하고, 비활성 서브캐리어는 0으로 채운 뒤 IDFT와 프로토타입 필터 P를 거쳐 시간 영역 신호 o = P·b 로 변환한다. 여기서 b =