2 系统的接收机技术
在ZP-CI/OFDM系统的中，为提高系统的功率效率，接收端的信号检测技术十分重要。基于ZP-CI/OFDM的3种接收信号模型，这里介绍频域最小均方误差(MMSE)检测、时域MMSE检测和非线性检测3种关键技术。
2.1 频域MMSE检测
ZP-CI/OFDM系统的频域MMSE检测是针对频域接收信号模型并采用MMSE算法来进行检测。其基本实现步骤是：首先，接收机通过N+Ng点傅里叶变换(DFT)将所接收到的时域符号转换成频域符号。再通过频域信道估计，估计出(N+Ng)×(N+Ng)阶频域信道矩阵H。此时的信道矩阵H为对角型矩阵，即，H=diag(H0,H1,…,HN+Ng-1)。这里，H0,H1,…,HN+Ng-1=FN+Ng (h0,…,hL,0,…,0)(N+Ng)×1。其中，FN+Ng表示(N+Ng)阶DFT矩阵，(h0,…,hL)是衰落信道的信道冲击响应(CIR)向量。于是，可以利用频域信道矩阵H对频域接收信号进行MMSE检测。最后，利用DFT实现CI码解扩，恢复出原始发送信号。频域MMSE检测技术的实现框图如图2所示。
2.2 时域MMSE检测
基于频域的ZP-CI/OFDM系统检测算法并不能充分利用系统的频率分集增益，为此，可以采用基于时域的MMSE检测。频域的ZP-CI/OFDM系统检测算法是针对时域接收信号模型并采用MMSE算法来进行检测。基本实现步骤是：首先，通过时域信道估计，估计出(N+Ng)×N阶时域信道矩阵h。h为截断的长方形Toepitz型矩阵；再利用时域信道矩阵h对时域接收信号进行MMSE检测，然后过DFT将信号从时域变换到频域；最后利用DFT进行CI码解扩恢复出原始发送信号。时域MMSE检测技术的实现框图如图3所示。
2.3 非线性检测
为了进一步提高分级增益，获得更好的功率效率，ZP-CI/OFDM系统可以采用复杂度更高的非线性检测。ZP-CI/OFDM系统非线性检测的基本原理是基于该系统的接收信号模型可等效成N×(N+Ng)阶MIMO系统，从而可以采用一些非线性MIMO检测算法来进行检测，从而提高系统性能。
非线性检测算法的基本实现步骤是：首先，通过时域信道估计，估计出(N+Ng)×N阶时域信道矩阵h。然后通过对接收信号的分析，生成从数字调制后数据符号到接收信号间的(N+Ng)×N阶等效多输入多输出(MIMO)系统矩阵Ω，即Ω=hFN-1FN-1，其中FN-1为N阶IDFT矩阵。最后利用一些已有的非线性检测算法，如排序顺序干扰抵消(OSIC)算法[11]或球形译码(SD)算法[12]，对接收信号进行非线性检测，恢复出原始发送信号。非线性检测技术的实现框图如图4所示。
3 应用示例
为验证ZP-CI/OFDM系统的高功率效率特性，我们对ZP-CI/OFDM的BER和PAPR性能进行了仿真，并将其与传统的CI/OFDM系统和OFDM系统进行比较。
3.1 误码率性能仿真
在仿真过程中，信道模型采用的是COST207TUx6[13]信道模型，调制方式采用的是16相正交幅度调制(16-QAM)。系统仿真参数是：带宽为2.5 MHz，子载波个数为128，保护间隔长度为16，最大多普勒频移可达到40 Hz。
BER性能仿真结果如图5所示。在图5中，FDMMSE、TDMMSE和OSMMSE分别代表了ZP-CI/OFDM系统中的频域MMSE检测、时域MMSE检测和基于采用MMSE准则的OSIC非线性检测。
由图可见，无论采用哪种检测技术的ZP-CI/OFDM系统的BER性能都优于传统的CI/OFDM系统和OFDM系统，并且在高信噪比(SNR)下，BER增益更加明显。
由于可以更好地利用频率分集增益，ZP-CI/OFDM系统相对于传统的OFDM和CI/OFDM系统具有更好的功效性能。