專利名稱：基于正交復(fù)用多載波傳輸降低峰均比的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多載波傳輸技術(shù)，更具體地，涉及在基于多帶濾波器組的正交復(fù)用多載波傳輸中降低峰均比的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
近年來，無線通信系統(tǒng)向著寬帶方向迅速發(fā)展；伴隨著這種發(fā)展趨勢(shì)，無線通信系統(tǒng)單信道占有的帶寬越來越高，無線接收機(jī)的復(fù)雜度也持續(xù)增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度越來越高。同時(shí)，根據(jù)近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，為了有效提升系統(tǒng)的吞吐量，頻分多址技術(shù)(FDMA)和時(shí)分多址技術(shù)(TDMA)的組合多址技術(shù)將成為未來移動(dòng)通信技術(shù)的主要多址技術(shù)。基于這樣的技術(shù)需求，多載波調(diào)制技術(shù)受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界越來越多的關(guān)注，一方面，基于多載波調(diào)制技術(shù)，接收機(jī)的復(fù)雜度可以大大簡(jiǎn)化；另一方面，基于多載波技術(shù)，可以很容易地實(shí)現(xiàn)FDMA和TDMA的混合多址技術(shù)，非常便于系統(tǒng)容量的優(yōu)化和增強(qiáng)。
在目前條件下，實(shí)現(xiàn)多載波調(diào)制技術(shù)的手段主要有兩種一種以正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的拓展，以形成多址方案；另外一種以多帶濾波器組(MBFB)為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的拓展，從而形成多址方案。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容就是針對(duì)以MBFB為基礎(chǔ)的多址方案進(jìn)行的。與傳統(tǒng)的MBFB多址方案不同的是，為了提升通信性能，抑制噪聲效應(yīng)，本發(fā)明采用的多址方案在每個(gè)子帶中的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)均采用了OFTDM結(jié)構(gòu)。這樣的多載波調(diào)制技術(shù)在應(yīng)用過程中將不可避免的遇到PAPR問題，特別在同一終端同時(shí)采用的子帶數(shù)量較大時(shí)，OFTDM的子載波數(shù)量同時(shí)較大時(shí)，PAPR問題更為嚴(yán)重，嚴(yán)重地影響了功放效率。尤其當(dāng)上述多載波調(diào)制技術(shù)應(yīng)用在移動(dòng)終端發(fā)射機(jī)時(shí)，將直接導(dǎo)致有效信號(hào)覆蓋水平的降低，以及電源壽命的縮短，性能指標(biāo)大大下降。為此，必須進(jìn)行有效的PAPR控制，才能使這種特定的多載波調(diào)制技術(shù)走向?qū)嵱谩?br> 為了降低多載波調(diào)制技術(shù)的峰均比，常用的解決方法有削波法、編碼法和概率法三類方法。削波法最簡(jiǎn)單，但是當(dāng)削波門限相對(duì)原信號(hào)的峰均比較低時(shí)，系統(tǒng)的性能將明顯惡化。編碼法通過限制可用于傳輸?shù)男盘?hào)碼集，即只傳輸幅度峰值小于某一給定閾值的碼字，從而降低了傳輸信號(hào)的峰值。由于該類方法的編/譯碼復(fù)雜度相當(dāng)高，因而一般只適用于子載波數(shù)目較小的多載波系統(tǒng)。概率法主要有部分傳輸序列(PTS)和選擇性映射(SLM)兩種，該類方法是通過對(duì)多載波調(diào)制前的符號(hào)序列進(jìn)行線性變換，從而使得經(jīng)過多載波調(diào)制后的符號(hào)序列具有較低概率的峰值。這類方法的缺點(diǎn)也是計(jì)算復(fù)雜度非常高。
本發(fā)明正是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題而提出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種通過線性變換，如傅立葉變換(DFT)等，使得多載波傳輸信號(hào)中各子載波上調(diào)制信號(hào)之間的具有一定的相關(guān)性，從而降低基于濾波器組多載波正交頻分時(shí)分復(fù)用發(fā)射機(jī)峰均比的裝置及其方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種在基于多帶濾波器組的多載波發(fā)射裝置中用于通過多載波發(fā)射信號(hào)的方法，其包括以下步驟將輸入的符號(hào)數(shù)據(jù)序列串并轉(zhuǎn)換為多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；對(duì)所述多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行線性變換，以生成相應(yīng)的多路經(jīng)過線性變換的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；對(duì)所述每路經(jīng)過線性變換的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行分割，以生成多路經(jīng)過分割的串行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；對(duì)所述每個(gè)經(jīng)過分割的串行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行正交復(fù)用處理，生成相應(yīng)的正交復(fù)用符號(hào)序列；將相應(yīng)的正交復(fù)用符號(hào)序列調(diào)制映射到相應(yīng)的子信道上，其中，子信道按所對(duì)應(yīng)的頻率順序排列。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種基于多帶濾波器組的多載波發(fā)射裝置，其包括串并轉(zhuǎn)換裝置，用于將輸入的符號(hào)數(shù)據(jù)序列串并轉(zhuǎn)換為多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；線性變換裝置，用于對(duì)所述串并轉(zhuǎn)換裝置輸出的多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行線性變換，以生成相應(yīng)的多路經(jīng)過線性變換的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；數(shù)據(jù)塊分割裝置，用于對(duì)所述每個(gè)經(jīng)過線性變換的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行分割，以生成多路經(jīng)過分割的串行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；多個(gè)正交復(fù)用裝置，分別用于對(duì)每路相應(yīng)的經(jīng)過分割的串行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行正交復(fù)用處理，生成多路正交復(fù)用符號(hào)序列；成形濾波器組裝置，其包括多個(gè)子濾波器，所述每個(gè)子濾波器分別對(duì)應(yīng)一個(gè)子信道，其中，子信道按所對(duì)應(yīng)的頻率順序排列，其中，所述每個(gè)子濾波器分別用于將一個(gè)相應(yīng)的正交復(fù)用裝置輸出的正交復(fù)用符號(hào)序列調(diào)制映射到相應(yīng)的子信道上。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種在基于多帶濾波器組的多載波接收裝置中用于接收通過多載波所傳輸?shù)男盘?hào)的方法，其包括以下步驟對(duì)輸入的符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的子信道映射操作相應(yīng)的逆操作，以分離出多路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；去除在該路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中每一個(gè)正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊的保護(hù)間隔，以生成去除保護(hù)間隔后的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；對(duì)所述去除保護(hù)間隔的每路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行與發(fā)射機(jī)端的正交復(fù)用操作相逆的正交解復(fù)用操作，生成相應(yīng)的經(jīng)過正交解復(fù)用的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；對(duì)經(jīng)過正交解復(fù)用的多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端數(shù)據(jù)分割相逆的數(shù)據(jù)合并操作，以生成一個(gè)經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；對(duì)所述經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的線性變換相逆的線性逆變換，以生成一個(gè)經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；將所述經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，以生成一個(gè)串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于接收通過多載波所傳輸?shù)男盘?hào)的在基于多帶濾波器組的多載波接收裝置，其包括匹配濾波器組裝置，用于對(duì)輸入符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的子信道映射操作相應(yīng)的逆操作，以分離出多路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；多個(gè)保護(hù)間隔去除裝置，分別用于去除在該路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中每個(gè)正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊的保護(hù)間隔，以生成去除保護(hù)間隔后的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；多個(gè)正交解復(fù)用裝置，分別用于分別對(duì)所述每路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行與發(fā)射機(jī)端的正交復(fù)用操作相逆的正交解復(fù)用操作，生成多路的經(jīng)過正交解復(fù)用的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；數(shù)據(jù)合并裝置，用于對(duì)經(jīng)過正交解復(fù)用的多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端數(shù)據(jù)分割相逆的數(shù)據(jù)合并操作，以生成一個(gè)經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；線性逆變換裝置，用于對(duì)所述經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的線性變換相逆的線性逆變換，以生成一個(gè)經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；并串轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，以生成一個(gè)串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用本發(fā)明的裝置和方法，可以進(jìn)一步降低在基于多帶多濾波器組的通信系統(tǒng)中的峰均比，還可抑制噪聲效應(yīng)。
通過以下結(jié)合附圖的說明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且水這對(duì)本發(fā)明的更全面了解，本發(fā)明的其他目的和效果將變得更加清楚和易于理解。


下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同的部件。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的在寬帶移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中用于經(jīng)由擬正交多載波傳輸信號(hào)的無線發(fā)射機(jī)的框圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的圖1中所示的正交復(fù)用裝置的一個(gè)實(shí)例的框圖；圖3示出了如圖1所示無線發(fā)射機(jī)中當(dāng)子帶濾波器數(shù)目為16，4個(gè)正交復(fù)用裝置時(shí)調(diào)制輸出符號(hào)與濾波器組子載波之間的兩種映射方式；圖4示出了根據(jù)圖2所示的正交復(fù)用裝置生成的OFTDM信號(hào)的構(gòu)造示意圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的在寬帶移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無線接收機(jī)中用于經(jīng)由擬正交多載波傳輸信號(hào)的接收方法的流程圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的圖5中所示的正交復(fù)用步驟的一個(gè)實(shí)例的流程圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的在寬帶移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中用于接收經(jīng)由擬正交多載波傳輸?shù)男盘?hào)的無線接收機(jī)2的框圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的圖7中所示的正交解復(fù)用裝置的一個(gè)實(shí)例的框圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的在寬帶移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無線接收機(jī)中用于接收經(jīng)由擬正交多載波傳輸?shù)男盘?hào)的接收方法的流程圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的圖9中所示的正交解復(fù)用步驟的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
圖11-14示出了采用本發(fā)明的基于濾波器組多載波系統(tǒng)峰均比互補(bǔ)累積分布函數(shù)(CCDF)具體實(shí)施方式
下面參考附圖，并結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于具體實(shí)施例。
圖1示出一種根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中用于經(jīng)由擬正交多載波傳輸信號(hào)的無線發(fā)射機(jī)1的框圖。其中包括一個(gè)信道編碼裝置10、一個(gè)符號(hào)調(diào)制裝置11、一個(gè)串并轉(zhuǎn)換裝置12、一個(gè)線性變換裝置13、一個(gè)數(shù)據(jù)塊分割裝置14、多個(gè)正交復(fù)用裝置15(為簡(jiǎn)明起見，圖1中僅示出兩個(gè)兩個(gè)15和15’)、一個(gè)成形濾波器組裝置16、一個(gè)RF變頻裝置17和一個(gè)發(fā)射天線18。
需要說明的是，圖1中所示出的RF變頻裝置和發(fā)射天線與本發(fā)明的目的并無直接關(guān)系，僅作為一個(gè)具體實(shí)施方式
，在此一并進(jìn)行描述。
假定{ak，k＝0，1，2....}為輸入到無線發(fā)射機(jī)的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；信道編碼裝置10用于采用預(yù)定的信道編碼規(guī)則來對(duì)輸入的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{ak，k＝0，1，2....}信道編碼，將其變換成經(jīng)過信道編碼的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{bk，k＝0，1，2....}，其中所述信道編碼規(guī)則可以采用例如RS碼和卷積碼組成的級(jí)聯(lián)碼，Turbo碼，或者LDPC碼，也可以為多種技術(shù)組成的自適應(yīng)編碼方案，如自適應(yīng)編碼調(diào)制方案(AMC)；符號(hào)編碼裝置11用于，例如依據(jù)Gray編碼規(guī)范，將經(jīng)過信道編碼的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列映射到調(diào)制符號(hào)的點(diǎn)陣圖上去，以生成經(jīng)過符號(hào)調(diào)制的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{dk，k＝0，1，2....}，其中所選擇的調(diào)制方式由系統(tǒng)設(shè)計(jì)決定，可以確定為BPSK、QPSK、QAM調(diào)制方式中的一種，也可以為根據(jù)誤碼率和載擾比自適應(yīng)選擇的多種動(dòng)態(tài)調(diào)制方式；串并轉(zhuǎn)換裝置12用于將經(jīng)過符號(hào)調(diào)制的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{dk，k＝0，1，2....}進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，以形成一個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{ek，k＝0，1，2....}；線性變換裝置13用于對(duì)輸入的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)線性變換，生成經(jīng)過線性變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊。其中，線性變換可為正交線性變換，例如由離散傅立葉(DFT)變換來實(shí)現(xiàn)(優(yōu)選地，采用FFT算法來實(shí)現(xiàn))。經(jīng)過線性變換，輸入的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{ek，k＝0，1，2，L}變換成經(jīng)過線性變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{fk，k＝0，1，2，L}，這里，fk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和線性變換大小一樣的列向量。其中線性變換的大小應(yīng)等于發(fā)射信號(hào)所占用的子帶(子信道)數(shù)目與其后正交復(fù)用裝置中逆傅立葉變換(IFFT)大小的乘積；數(shù)據(jù)塊分割裝置14用于將經(jīng)過線性變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列分割為與其后正交復(fù)用裝置中IFFT變換大小相同的并行數(shù)據(jù)塊序列，每個(gè)數(shù)據(jù)塊分別輸出給一個(gè)相應(yīng)的正交復(fù)用裝置。經(jīng)過數(shù)據(jù)塊分割裝置14，輸入的并行數(shù)據(jù)塊序列{fk，k＝0，1，2，L}變換成多個(gè)相應(yīng)的并行數(shù)據(jù)塊序列{gk，k＝0，1，2，L}，這里，為簡(jiǎn)化表示，gk只是輸入到一個(gè)正交復(fù)用裝置的并行數(shù)據(jù)塊序列，并且表示為一個(gè)元素?cái)?shù)量和正交復(fù)用裝置中IFFT變換變換大小一樣的列向量；由于每個(gè)正交復(fù)用裝置對(duì)輸入的一路并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列的處理過程是相同的，為簡(jiǎn)化分析，在此只描述正交復(fù)用裝置15對(duì)相應(yīng)的一路符號(hào)數(shù)據(jù)序列的處理過程，假定數(shù)據(jù)塊分割裝置14的輸出給正交復(fù)用裝置15的一路并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列為{gk，k＝0，1，2，L}。
正交復(fù)用裝置15用于對(duì)一路相應(yīng)的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{gk，k＝0，1，2，L}進(jìn)行正交復(fù)用處理，生成一路相應(yīng)的正交復(fù)用符號(hào)序列{jk，k＝0，1，2，L}；成形濾波器組裝置16，用于將整個(gè)信道帶寬分割成若干個(gè)相互正交(擬正交)的子信道，濾波器組中每個(gè)子帶濾波器對(duì)應(yīng)一個(gè)子信道，子信道按其對(duì)應(yīng)的頻率而順序排列。這樣，每個(gè)正交復(fù)用裝置輸出的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列被分別映射到一個(gè)子信道上。一般地，子帶濾波器個(gè)數(shù)可以遠(yuǎn)大于濾波器組輸入的信號(hào)路數(shù)。優(yōu)選地，濾波器組的子濾波器數(shù)目為2的整數(shù)冪次方(即取2、4、8、16...)個(gè)；并且，選擇正交復(fù)用裝置數(shù)目，使得子濾波器數(shù)目為正交復(fù)用裝置數(shù)目的整數(shù)倍；同時(shí)保證線性變換裝置輸出的列向量中的每個(gè)元素符號(hào)分別等間隔地映射到濾波器組的子信道上。圖3示出了子帶濾波器數(shù)目為16，4個(gè)正交復(fù)用裝置時(shí)，調(diào)制輸出符號(hào)與濾波器組子載波之間的兩種映射方法。如圖所示，只要保證等間隔映射，線性變換裝置輸出的列向量元素符號(hào)與濾波器組子濾波器之間的映射方法可以不唯一。經(jīng)過信號(hào)成形濾波器組成形濾波后，所有子濾波器的輸出信號(hào)線性相加，形成一路基帶符號(hào)數(shù)據(jù)序列。經(jīng)過信號(hào)成形濾波器裝置15，輸入的符號(hào)序列{jk，k＝0，1，2，L}以及來自其它OFTDM調(diào)制輸出的符號(hào)序列變換成輸出波形序列{lk，k＝0，1，2，L}；RF變換裝置17用于將基帶符號(hào)序列{lk，k＝0，1，2，L}上變頻成射頻信號(hào)，并經(jīng)由發(fā)射天線模塊18發(fā)射到無線信道中去。
需要說明的是，由于上述數(shù)據(jù)塊分割裝置中輸出的是多個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列，因此在進(jìn)行隨后處理的正交復(fù)用裝置中，不需要串并轉(zhuǎn)換裝置；另外，還應(yīng)該理解，信道編碼裝置、符號(hào)調(diào)制裝置除了置于整個(gè)無線發(fā)射裝置的前端，還可以放在每個(gè)正交復(fù)用裝置中，但每個(gè)信道編碼裝置的編碼規(guī)則與每個(gè)符號(hào)調(diào)制裝置的調(diào)制規(guī)則必需相同。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，正交復(fù)用裝置15和15’可由傳統(tǒng)的正交頻分復(fù)用(OFDM)裝置來實(shí)現(xiàn)，其可包括一個(gè)逆離散傅立葉變換裝置和一個(gè)保護(hù)間隔生成裝置。
所述逆離散傅立葉變換裝置用于對(duì)所述多個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列按照生成順序分別進(jìn)行逆傅立葉變換，以生成相應(yīng)的時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；其中所述逆離散傅立葉變換裝置可由快速離散逆傅立葉變換(IFFT)模塊來實(shí)現(xiàn)；所述保護(hù)間隔添加裝置用于在所述每個(gè)時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊的頭或尾部添加一個(gè)特定長(zhǎng)度的保護(hù)間隔，以生成一個(gè)正交復(fù)用符號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，正交復(fù)用裝置15和15’還可采用一種正交頻分時(shí)分復(fù)用裝置(OFTDM)來實(shí)現(xiàn)，具體如圖5所示。由于對(duì)數(shù)據(jù)塊分割裝置輸出的每路并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行處理的正交復(fù)用裝置都采用相同構(gòu)造，下面就僅參照?qǐng)D5對(duì)正交復(fù)用裝置15來進(jìn)行詳細(xì)說明如圖5所示，當(dāng)采用OFTDM技術(shù)來實(shí)現(xiàn)時(shí)，正交復(fù)用裝置15包括一個(gè)逆離散傅立葉變換裝置110、一個(gè)數(shù)據(jù)塊復(fù)用裝置111和一個(gè)保護(hù)間隔生成裝置112。
其中，逆傅立葉(IDFT)變換裝置150，優(yōu)選地，可由逆快速傅立葉變換(IFFT)模塊來實(shí)現(xiàn)，用于對(duì)輸入的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行IDFT變換，生成相應(yīng)的多個(gè)時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊，其中該IDFT變換等同于對(duì)所述輸入的并行數(shù)據(jù)進(jìn)行正交多載波調(diào)制和合成，經(jīng)過IDFT變換裝置，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{gk，k＝0，1，2，L}變換成相應(yīng)的時(shí)域數(shù)據(jù)塊序列{hk，k＝0，1，2，L}，相互之間的關(guān)系服從hk＝IFFT(gk)，這里，hk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和IFFT變換大小一樣的列向量；數(shù)據(jù)塊復(fù)用裝置151用于將特定數(shù)目的經(jīng)過IFFT變換后的時(shí)域數(shù)據(jù)塊按照產(chǎn)生的先后次序復(fù)用成長(zhǎng)度更長(zhǎng)的正交頻分時(shí)分復(fù)用(OFTDM)符號(hào)的數(shù)據(jù)部分。經(jīng)過數(shù)據(jù)塊復(fù)用，輸入的數(shù)據(jù)塊序列{hk，k＝0，1，2，L}變換成OFTDM符號(hào)的數(shù)據(jù)部分的序列{ik，k＝0，1，2，L}，這里，ik表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)部分大小一樣的列向量；保護(hù)間隔添加裝置152用于在經(jīng)過數(shù)據(jù)塊復(fù)用后的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)部分的頭或尾部添加一個(gè)用于減少信道間干擾(該保護(hù)間隔的長(zhǎng)度應(yīng)大于子信道最大時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)度)的特定長(zhǎng)度的保護(hù)間隔，以生成完整的OFTDM符號(hào)，從而生成一個(gè)OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)序列{jk，k＝0，1，2，L}，這里，jk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和OFTDM符號(hào)大小一樣的列向量，其構(gòu)造示意圖如圖4所示。優(yōu)選地，保護(hù)間隔為循環(huán)前綴(CP)，也即，通過復(fù)制OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)部分的尾部特定數(shù)量(在時(shí)域上的長(zhǎng)度至少大于信道最大時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)度)的數(shù)據(jù)到OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)部分的頭部，以便組成完整的OFTDM符號(hào)。
優(yōu)選地，圖1和2所示的無線發(fā)射機(jī)1還包括一個(gè)控制裝置(圖中未示出)，用于執(zhí)行以下功能1)調(diào)整所述循環(huán)前綴的長(zhǎng)度，使其大于等于子信道時(shí)延擴(kuò)展的長(zhǎng)度；2)調(diào)整所述逆離散傅立葉變換裝置的變換矩陣的長(zhǎng)度，使其大于等于所述循環(huán)前綴的長(zhǎng)度；3)根據(jù)多普勒頻移的大小成反比地調(diào)整所述IFFT變換數(shù)據(jù)快的數(shù)量；4)根據(jù)系統(tǒng)帶寬和應(yīng)用場(chǎng)合調(diào)整濾波器組中子濾波器個(gè)數(shù)以及子濾波器的帶寬根據(jù)信道帶寬和信道相干帶寬，調(diào)整濾波器組子載波數(shù)目；5)根據(jù)傳輸速率，調(diào)整OFTDM調(diào)制裝置的數(shù)目，亦即占用子信道的數(shù)目；6)根據(jù)信道質(zhì)量，調(diào)整OFTDM調(diào)制輸出的符號(hào)與濾波器組子載波之間的映射方法。
圖5示出一種根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無線發(fā)射機(jī)1的中用于經(jīng)由擬正交多載波傳輸信號(hào)的發(fā)射方法的流程圖。
需要說明的是，圖5中所示出的RF變頻步驟S17和經(jīng)由發(fā)射天線發(fā)射信道的步驟S18與本發(fā)明的目的并無直接關(guān)系，僅作為一個(gè)具體實(shí)施方式
，在此一并進(jìn)行描述。
假定{ak，k＝0，1，2....}為輸入到無線發(fā)射機(jī)的一個(gè)串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；如圖所示，在步驟S10中，4)根據(jù)系統(tǒng)帶寬和應(yīng)用場(chǎng)合調(diào)整濾波器組中子濾波器個(gè)數(shù)以及子濾波器的帶寬根據(jù)信道帶寬和信道相干帶寬，調(diào)整濾波器組子載波數(shù)目；5)根據(jù)傳輸速率，調(diào)整OFTDM調(diào)制裝置的數(shù)目，亦即占用子信道的數(shù)目；6)根據(jù)信道質(zhì)量，調(diào)整OFTDM調(diào)制輸出的符號(hào)與濾波器組子載波之間的映射方法；隨后，在步驟S11中，例如依據(jù)Gray編碼規(guī)范，將經(jīng)過信道編碼的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列映射到調(diào)制符號(hào)的點(diǎn)陣圖上去，以生成經(jīng)過符號(hào)調(diào)制的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{dk，k＝0，1，2....}，其中所選擇的調(diào)制方式由系統(tǒng)設(shè)計(jì)決定，可以確定為BPSK、QPSK、QAM調(diào)制方式中的一種，也可以為根據(jù)誤碼率和載擾比自適應(yīng)選擇的多種動(dòng)態(tài)調(diào)制方式；隨后，在步驟S12中，將經(jīng)過符號(hào)調(diào)制的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{dk，k＝0，1，2....}進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，以形成一個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{ek，k＝0，1，2....}；隨后，在步驟S13中，對(duì)輸入的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)線性變換，生成經(jīng)過線性變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊。其中，線性變換可為正交線性變換，例如由離散傅立葉(DFT)變換來實(shí)現(xiàn)(優(yōu)選地，采用FFT算法來實(shí)現(xiàn))。經(jīng)過線性變換，輸入的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{ek，k＝0，1，2，L}變換成經(jīng)過線性變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{fk，k＝0，1，2，L}，這里，fk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和線性變換大小一樣的列向量。其中線性變換的大小應(yīng)等于發(fā)射信號(hào)所占用的子帶(子信道)數(shù)目與其后正交復(fù)用裝置中逆傅立葉變換(IFFT)大小的乘積；隨后，在步驟S14中，將經(jīng)過線性變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列分割為與其后正交復(fù)用裝置中IFFT變換大小相同的并行數(shù)據(jù)塊序列，每個(gè)數(shù)據(jù)塊分別輸出給，以進(jìn)行隨后的正交復(fù)用操作。經(jīng)過步驟S14，輸入的并行數(shù)據(jù)塊序列{fk，k＝0，1，2，L}變換成多個(gè)相應(yīng)的并行數(shù)據(jù)塊序列{gk，k＝0，1，2，L}，這里，為簡(jiǎn)化表示，gk只是輸入到一個(gè)正交復(fù)用裝置的并行數(shù)據(jù)塊序列，并且表示為一個(gè)元素?cái)?shù)量和隨后的正交復(fù)用操作中IFFT變換變換大小一樣的列向量；由于下述對(duì)相應(yīng)的一路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列的正交復(fù)用處理過程是相同的，為簡(jiǎn)化分析，在隨后的步驟S15中只描述對(duì)其中一路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{gk，k＝0，1，2，L}的正交復(fù)用處理過程；在步驟S15中，對(duì)一路相應(yīng)的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{gk，k＝0，1，2，L}進(jìn)行正交復(fù)用處理，生成一路相應(yīng)的正交復(fù)用符號(hào)序列{jk，k＝0，1，2，L}；在步驟S16中，將整個(gè)信道帶寬分割成若干個(gè)相互正交(擬正交)的子信道，這樣，上述每路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列被分別映射到一個(gè)子信道上，子信道按其對(duì)應(yīng)的頻率而順序排列。一般地，子信道個(gè)數(shù)可以遠(yuǎn)大于映射濾波后輸入的信號(hào)路數(shù)。優(yōu)選地，子信道數(shù)目為2的整數(shù)冪次方(即取2、4、8、16...)個(gè)；并且，選擇進(jìn)行正交復(fù)用操作的符號(hào)數(shù)據(jù)序列的路數(shù)，使得子信道為正交復(fù)用的符號(hào)數(shù)據(jù)序列路數(shù)的整數(shù)倍；同時(shí)保證線性變換步驟輸出的列向量中的每個(gè)元素符號(hào)分別按子信道序號(hào)等間隔地映射到子信道上。圖2示例了子信道數(shù)目為16，4路進(jìn)行正交復(fù)用的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列時(shí)，正交復(fù)用符號(hào)序列與子信道之間的兩種映射方法。如圖所示，只要保證等間隔映射，線性變換輸出的列向量元素符號(hào)與濾波器組子濾波器之間的映射方法可以不唯一。經(jīng)過子信道映射濾波步驟后，輸出的各路信號(hào)線性相加，形成一路基帶符號(hào)數(shù)據(jù)序列{lk，k＝0，1，2，L}；在步驟S17中，將基帶符號(hào)序列{lk，k＝0，1，2，L}上變頻成射頻信號(hào)，并在步驟S18中，經(jīng)由發(fā)射天線模塊18發(fā)射到無線信道中去。
需要說明的是，由于上述數(shù)據(jù)塊分割步驟S14中輸出的是多個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列，因此在進(jìn)行隨后處理的正交復(fù)用操作中，不需要串并轉(zhuǎn)換；另外，還應(yīng)該理解，信道編碼步驟、符號(hào)調(diào)制步驟除了置于整個(gè)無線發(fā)射方法的前端，還可以放在每個(gè)正交復(fù)用步驟中，但每個(gè)信道編碼步驟的編碼規(guī)則與每個(gè)符號(hào)調(diào)制步驟的調(diào)制規(guī)則必需相同。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，上述對(duì)經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的每路符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行正交復(fù)用的步驟S15可通過傳統(tǒng)的正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，具體地，可包括逆離散傅立葉變換步驟和保護(hù)間隔生成步驟。
在逆離散傅立葉變換步驟中，對(duì)所述多個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列按照生成順序分別進(jìn)行逆傅立葉變換，以生成相應(yīng)的時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列，其中，所述逆離散傅立葉變換步驟可由快速離散逆傅立葉變換(IFFT)算法來實(shí)現(xiàn)；最后，在保護(hù)間隔添加步驟中，在所述每個(gè)時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊的頭或尾部添加一個(gè)特定長(zhǎng)度的保護(hù)間隔，以生成一個(gè)正交復(fù)用符號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，上述對(duì)經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的每路符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行正交復(fù)用的步驟S15也可通過一種正交頻分時(shí)分復(fù)用(OFTDM)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，具體如圖6所示，下面就僅參照?qǐng)D6來對(duì)這種采用OFTDM技術(shù)的步驟15進(jìn)行詳細(xì)說明在步驟S150中，對(duì)輸入的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊{ek，k＝0，1，2....}進(jìn)行IDFT變換(優(yōu)選地，可由IFFT算法來實(shí)現(xiàn))，生成相應(yīng)的多個(gè)時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊，其中該IDFT變換等同于對(duì)所述輸入的并行數(shù)據(jù)進(jìn)行正交多載波調(diào)制和合成，經(jīng)過步驟S113，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{gk，k＝0，1，2，L}變換成相應(yīng)的時(shí)域數(shù)據(jù)塊序列{hk，k＝0，1，2，L}，相互之間的關(guān)系服從hk＝IFFT(gk)，這里，hk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和IFFT變換大小一樣的列向量；，隨后，進(jìn)到步驟S114；在步驟S152中，將特定數(shù)目的經(jīng)過IFFT變換后的時(shí)域數(shù)據(jù)塊按照產(chǎn)生的先后次序復(fù)用成長(zhǎng)度更長(zhǎng)的正交頻分時(shí)分復(fù)用(OFTDM)符號(hào)的數(shù)據(jù)部分。經(jīng)過數(shù)據(jù)塊復(fù)用，輸入的數(shù)據(jù)塊序列{hk，k＝0，1，2，L}變換成OFTDM符號(hào)的數(shù)據(jù)部分的序列{ik，k＝0，1，2，L}，這里，ik表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)部分大小一樣的列向量，隨后，進(jìn)到步驟S115；在步驟S153中，在在經(jīng)過數(shù)據(jù)塊復(fù)用后的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)部分的頭或尾部添加一個(gè)用于減少信道間干擾(該保護(hù)間隔的長(zhǎng)度應(yīng)大于子信道最大時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)度)的特定長(zhǎng)度的保護(hù)間隔，以生成完整的OFTDM符號(hào)，從而生成一個(gè)OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)序列{jk，k＝0，1，2，L}，這里，jk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和OFTDM符號(hào)大小一樣的列向量，其構(gòu)造示意圖如圖4所示。優(yōu)選地，保護(hù)間隔為循環(huán)前綴(CP)，也即，通過復(fù)制OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)部分的尾部特定數(shù)量(在時(shí)域上的長(zhǎng)度至少大于信道最大時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)度)的數(shù)據(jù)到OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)部分的頭部，以便組成完整的OFTDM符號(hào)。
優(yōu)選地，圖5和6所示的接收方法還包括如下控制步驟1)調(diào)整所述循環(huán)前綴的長(zhǎng)度，使其大于等于子信道時(shí)延擴(kuò)展的長(zhǎng)度；2)調(diào)整所述逆離散傅立葉變換裝置的變換矩陣的長(zhǎng)度，使其大于等于所述循環(huán)前綴的長(zhǎng)度；3)根據(jù)多普勒頻移的大小成反比地調(diào)整所述IFFT變換數(shù)據(jù)快的數(shù)量；4)根據(jù)系統(tǒng)帶寬和應(yīng)用場(chǎng)合調(diào)整濾波器組中子濾波器個(gè)數(shù)以及子濾波器的帶寬根據(jù)信道帶寬和信道相干帶寬，調(diào)整濾波器組子載波數(shù)目；5)根據(jù)傳輸速率，調(diào)整OFTDM調(diào)制裝置的數(shù)目，亦即占用子信道的數(shù)目；6)根據(jù)信道質(zhì)量，調(diào)整OFTDM調(diào)制輸出的符號(hào)與濾波器組子載波之間的映射方法。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的在寬帶移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中用于接收經(jīng)由擬正交多載波傳輸?shù)男盘?hào)的無線接收機(jī)2的框圖。其中，無線接收機(jī)2包括一個(gè)接收天線和RF下變頻裝置19、一個(gè)匹配濾波器組裝置20、多個(gè)保護(hù)間隔去除裝置(為簡(jiǎn)明起見，圖2中僅示出兩個(gè)正交解復(fù)用裝置21和21’)、多個(gè)信道估計(jì)及均衡裝置(為簡(jiǎn)明起見，圖2中僅示出兩個(gè)正交解復(fù)用裝置22和22’)、多個(gè)正交解復(fù)用裝置(為簡(jiǎn)明起見，圖2中僅示出兩個(gè)正交解復(fù)用裝置23和23’)、一個(gè)數(shù)據(jù)塊合并裝置24、一個(gè)線性逆變換裝置25、一個(gè)并串轉(zhuǎn)換裝置26、一個(gè)符號(hào)解碼裝置27和一個(gè)信道譯碼裝置28。
需要說明的是，圖7中所示出的接收天線和RF變頻裝置、符號(hào)解碼裝置與信道譯碼裝置與本發(fā)明的目的并無直接關(guān)系，僅作為一個(gè)具體實(shí)施方式
，在此一并進(jìn)行描述。
其中，接收天線用于接收經(jīng)由無線信道傳輸?shù)膩碜詿o線發(fā)射機(jī)1的經(jīng)由擬正交多載波傳輸?shù)男盘?hào)，并提供給RF(下)變頻裝置；RF變頻裝置將該射頻信號(hào)下變頻為基帶符號(hào)數(shù)據(jù)序列{yk，k＝0，1，2，L}給匹配濾波器組裝置21；該基帶信號(hào)可以是來自一個(gè)發(fā)射機(jī)的信號(hào)，也可以是來自多個(gè)發(fā)射機(jī)在空中疊加的信號(hào)。
匹配濾波器組裝置21用于對(duì)所述基帶符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射信號(hào)成形濾波器組裝置匹配的逆操作，用于從接收信號(hào)中分離出各路各路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列。當(dāng)接收的信號(hào)是來自多個(gè)發(fā)射機(jī)時(shí)，由于各子信道在一定的時(shí)間段內(nèi)對(duì)于各發(fā)射機(jī)來說是獨(dú)占的，因而仍然可以分離出各路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列。由于下面每個(gè)正交解復(fù)用裝置對(duì)相應(yīng)的一路符號(hào)序列的處理過程基本上是相同的，為簡(jiǎn)化分析，在此只描述一個(gè)正交解復(fù)用裝置23的處理過程。假定匹配濾波器組輸出的對(duì)應(yīng)于正交解復(fù)用裝置23的一路正交復(fù)用符號(hào)序列為{lk，k＝0，1，2，L}；保護(hù)間隔去除裝置21用于去除在發(fā)射機(jī)端添加在OFTDM符號(hào)序列上的保護(hù)間隔。當(dāng)保護(hù)間隔為循環(huán)前綴時(shí)，其用于去除用于吸收OFTDM符號(hào)間干擾成分的循環(huán)前綴(CP)，這個(gè)功能和傳統(tǒng)OFDM接收算法中去除CP的處理方式，以及SC/FDE接收算法中去除CP的處理方式動(dòng)機(jī)和效果等同。當(dāng)接收的信號(hào)是來自多個(gè)發(fā)射機(jī)時(shí)，各發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)可以有不同的CP長(zhǎng)度。經(jīng)過去除循環(huán)前綴，所述經(jīng)過同步的串行數(shù)據(jù)序列{mk，k＝0，1，2，L}變換成去除保護(hù)間隔的數(shù)據(jù)塊序列{nk，k＝0，1，2，L}，這里，nk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和OFTDM符號(hào)的數(shù)據(jù)部分大小一樣的列向量；信道估計(jì)及均衡裝置22用于對(duì)去除保護(hù)間隔后的數(shù)據(jù)塊序列{nk，k＝0，1，2，L}進(jìn)行信道估計(jì)和頻域均衡，并輸出經(jīng)過信道估計(jì)和頻域均衡后的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列{lk，k＝0，1，2，L}；正交解復(fù)用裝置23用于對(duì)所述正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列{lk，k＝0，1，2，L}進(jìn)行與發(fā)射機(jī)端的正交復(fù)用操作相逆的正交解復(fù)用操作，生成經(jīng)過正交解復(fù)用的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{vk，k＝0，1，2，L}；數(shù)據(jù)塊合并裝置24用于對(duì)經(jīng)過正交解復(fù)用的多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端數(shù)據(jù)分割相逆的數(shù)據(jù)合并操作，以生成一個(gè)經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；線性逆變換裝置25用于對(duì)所述經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的線性變換相逆的線性逆變換，以生成一個(gè)經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；并串轉(zhuǎn)換裝置26用于將經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，以生成一個(gè)串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；符號(hào)解調(diào)裝置27用于依據(jù)發(fā)射機(jī)端的Gray編碼規(guī)則將并串轉(zhuǎn)換裝置輸出的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列解調(diào)成相應(yīng)的經(jīng)過符號(hào)解調(diào)的數(shù)字序列。如果即將執(zhí)行的信道譯碼算法基于硬判決輸入信息，則輸出的硬信息數(shù)字序列是{0}和{1}的隨機(jī)排列，否則，符號(hào)解調(diào)裝置25將提供相應(yīng)的基于數(shù)比特量化的軟信息數(shù)字序列；信道譯碼裝置28用于對(duì)經(jīng)過符號(hào)解碼的串行符號(hào)序列進(jìn)行與發(fā)射機(jī)端的信道編碼操作相逆的信道譯碼操作，以生成經(jīng)過信道編碼的串行數(shù)據(jù)序列。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)發(fā)射機(jī)端所用的正交復(fù)用裝置由傳統(tǒng)的正交頻分復(fù)用(OFDM)裝置來實(shí)現(xiàn)時(shí)，無線接收機(jī)2中的正交解復(fù)用裝置23和23’可包括逆離散傅立葉變換裝置，用于對(duì)所述去除保護(hù)間隔后的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中的每一個(gè)執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的離散傅立葉變換相對(duì)應(yīng)的逆離散傅立葉變換，以生成一個(gè)經(jīng)過逆離散傅立葉變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列。
優(yōu)選地，所述無線發(fā)射機(jī)還包括多個(gè)同步裝置，用于對(duì)經(jīng)過匹配濾波器組輸出的該路正交復(fù)用符號(hào)序列的時(shí)頻同步。由于各子信道是擬正交的，各路信號(hào)的時(shí)頻同步可以獨(dú)立完成；應(yīng)該理解，上述同步裝置與本發(fā)明的目的并無直接關(guān)系，在此僅作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，一并進(jìn)行描述。
優(yōu)選地，上述信道估計(jì)及均衡裝置包括如下裝置信道估計(jì)裝置，用于在時(shí)域?qū)ο鄳?yīng)子信道的響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)，以生成相應(yīng)的子信道響應(yīng)估計(jì)值；時(shí)/頻轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述去除間隔的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，以生成變換到頻域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列；頻域均衡裝置，用于基于相應(yīng)的子信道相應(yīng)估計(jì)值來在頻域?qū)λ鲎儞Q到頻域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行信道損傷的相位和幅度補(bǔ)償，以生成經(jīng)過頻域均衡的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列；頻/時(shí)轉(zhuǎn)換裝置，用于對(duì)所述經(jīng)過頻域均衡的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行頻時(shí)變換，以生成恢復(fù)到時(shí)域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列，以提供給所述逆離散傅立葉變換裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)發(fā)射機(jī)端的正交復(fù)用裝置由正交頻分時(shí)分復(fù)用(OFTDM)裝置實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述無線接收機(jī)2的正交解復(fù)用裝置23包括一個(gè)數(shù)據(jù)塊解復(fù)用裝置231、一個(gè)離散傅立葉變換裝置232。
數(shù)據(jù)塊解復(fù)用裝置236用于將所述恢復(fù)到時(shí)域的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊{pk，k＝0，1，2，L}解復(fù)用成與無線發(fā)射機(jī)端IFFT變換矩陣大小相同的數(shù)據(jù)塊序列，以生成多個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{rk，k＝0，1，2，L}，這里，rk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和發(fā)射機(jī)端IFFT變換大小一樣的列向量；離散傅立葉變換裝置237，例如可用與上述發(fā)射機(jī)端IFFT變換裝置的變換矩陣大小一樣的FFT變換裝置來實(shí)現(xiàn)，用于對(duì)所述多個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)塊執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端IFFT變換相逆的離散傅立葉變換，用于將輸入的時(shí)域數(shù)據(jù)塊重新映射到頻域中去，以生成一個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{sk，k＝0，1，2，L}，sk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和FFT變換大小一樣的列向量。
優(yōu)選地，所述無線發(fā)射機(jī)1還包括一個(gè)同步裝置，用于對(duì)經(jīng)過匹配濾波器組裝置輸出的該路OFTDM符號(hào)序列{lk，k＝0，1，2，L}進(jìn)行時(shí)頻同步。由于各子信道是擬正交的，各路信號(hào)的時(shí)頻同步可以獨(dú)立完成。經(jīng)過同步模塊，輸入的符號(hào)數(shù)據(jù)序列{lk，k＝0，1，2，L}變換成經(jīng)過同步的串行OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)序列{mk，k＝0，1，2，L}。
優(yōu)選地，所述信道估計(jì)及均衡裝置22還包括以下裝置信道估計(jì)裝置用于在時(shí)域?qū)ψ有诺理憫?yīng)進(jìn)行估計(jì)，以獲得子信道響應(yīng)的估計(jì)值{wk，k＝0，1，2，L L-1}，這里，L為時(shí)域子信道響應(yīng)的最大時(shí)延；時(shí)/頻轉(zhuǎn)換裝置用于將一定長(zhǎng)度的去除保護(hù)間隔后的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊變換到頻域中去，以便頻域均衡器能夠消除信道對(duì)該數(shù)據(jù)塊的影響，具體地，其可通過DFT、FFT變換等算法來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過時(shí)/頻轉(zhuǎn)換裝置，輸入符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{nk，k＝0，1，2，L}變換成輸出符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{ok，k＝0，1，2，L}，相互之間的關(guān)系服從ok＝FFT(nk)，這里，ok表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和FFT變換大小一樣的列向量；頻域均衡裝置用于基于信道估計(jì)裝置232所提供的子信道響應(yīng)估計(jì)值{wk，k＝0，1，2，L L-1}來對(duì)所述變換到頻域的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡(信道損傷的相位和幅度補(bǔ)償)。具體地，如果通過單點(diǎn)迫零(ZF)方法來完成頻域均衡，則經(jīng)過單點(diǎn)頻域均衡模塊，輸出OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{pk，k＝0，1，2，L}和輸入的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{ok，k＝0，1，2，L}之間的關(guān)系為pk=diag{[1W0,1W1,L,1WL-1]}ok,]]>這里，diag()表示對(duì)某個(gè)矢量的對(duì)角化操作，W0W1MWL-1=FFT(w),]]>而后者W=w0w1MwL-1,]]>即信道響應(yīng)列向量。
頻/時(shí)變換裝置用于將已經(jīng)經(jīng)過頻域均衡的頻域OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)序列{pk，k＝0，1，2，L}恢復(fù)到時(shí)域中去，以便進(jìn)一步處理，具體地，其可以通過IDFT，IFFT變換等算法來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過時(shí)/頻變換裝置，輸入經(jīng)過頻域均衡的頻域OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{pk，k＝0，1，2，L}被變換成時(shí)域的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{qk，k＝0，1，2，L}，這里，qk＝FFT(pk)，而且，pk和qk表示元素?cái)?shù)量和IFFT變換大小一樣的列向量；應(yīng)該理解，上述同步裝置并非本發(fā)明的必要技術(shù)特征，在此僅作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，一并進(jìn)行描述。
還應(yīng)當(dāng)理解，上述用于對(duì)子信道損傷進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男诺拦烙?jì)裝置、時(shí)/頻轉(zhuǎn)換裝置、頻域均衡裝置和頻/時(shí)轉(zhuǎn)換裝置也僅根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例，并非本發(fā)明的必要技術(shù)特征。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的在寬帶移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無線接收機(jī)2中用于接收經(jīng)由擬正交多載波傳輸?shù)男盘?hào)的接收方法的流程圖。
需要說明的是，圖5中所示出的通過接收天線接收來自發(fā)射機(jī)的經(jīng)由擬正交多載波傳輸?shù)男盘?hào)的步驟S20和將所接收的射頻信號(hào)下變頻為基帶信號(hào)的RF下變頻步驟S21與本發(fā)明的目的并無直接關(guān)系，僅作為一個(gè)具體實(shí)施方式
，在此一并進(jìn)行描述。
如圖10所示，在步驟S20中，通過接收天線20接收經(jīng)由無線信道傳輸?shù)膩碜詿o線發(fā)射機(jī)1的經(jīng)由擬正交多載波傳輸?shù)男盘?hào)，并下變頻為基帶符號(hào)數(shù)據(jù)序列{yk，k＝0，1，2，L}，隨后，進(jìn)到步驟S21；在步驟S21中，對(duì)所述基帶符號(hào)數(shù)據(jù)序列{yk，k＝0，1，2，L}執(zhí)行與發(fā)射信號(hào)成形濾波器組裝置匹配的逆操作，用于從接收信號(hào)中分離出各路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列。當(dāng)接收的信號(hào)是來自多個(gè)發(fā)射機(jī)時(shí)，由于各子信道在一定的時(shí)間段內(nèi)對(duì)于各發(fā)射機(jī)來說是獨(dú)占的，因而仍然可以分離出各路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列。由于下述對(duì)于分離出的每路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列所作的正交解復(fù)用操作基本上是相同的，為簡(jiǎn)化分析，在隨后的步驟S23中只描述一個(gè)對(duì)一路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列{lk，k＝0，1，2，L}進(jìn)行正交解復(fù)用處理過程；在步驟S22中，去除在發(fā)射機(jī)端添加在OFTDM符號(hào)序列上的保護(hù)間隔。當(dāng)保護(hù)間隔為循環(huán)前綴時(shí)，其用于去除用于吸收OFTDM符號(hào)間干擾成分的循環(huán)前綴(CP)，這個(gè)功能和傳統(tǒng)OFDM接收算法中去除CP的處理方式，以及SC/FDE接收算法中去除CP的處理方式動(dòng)機(jī)和效果等同。當(dāng)接收的信號(hào)是來自多個(gè)發(fā)射機(jī)時(shí)，各發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)可以有不同的CP長(zhǎng)度。經(jīng)過去除循環(huán)前綴的步驟S231，所述經(jīng)過同步的串行數(shù)據(jù)序列{mk，k＝0，1，2，L}變換成去除保護(hù)間隔的數(shù)據(jù)塊序列{nk，k＝0，1，2，L}，這里，nk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和OFTDM符號(hào)的數(shù)據(jù)部分大小一樣的列向量；在步驟S23中，對(duì)去除保護(hù)間隔的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列{nk，k＝0，1，2，L}進(jìn)行信道估計(jì)和均衡，以生成經(jīng)過頻域均衡的正交符號(hào)數(shù)據(jù)序列{lk，k＝0，1，2，L}；在步驟S24中，對(duì)所述正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列{lk，k＝0，1，2，L}進(jìn)行與發(fā)射機(jī)端的正交復(fù)用操作相逆的正交解復(fù)用操作，生成經(jīng)過正交解復(fù)用的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{vk，k＝0，1，2，L}；在步驟S25中，對(duì)經(jīng)過正交解復(fù)用的多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端數(shù)據(jù)分割相逆的數(shù)據(jù)合并操作，以生成一個(gè)經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；隨后，在步驟S26中，對(duì)所述經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的線性變換相逆的線性逆變換，以生成一個(gè)經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；隨后，在步驟S27中，將經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，以生成一個(gè)串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；優(yōu)選地，在上述正交解復(fù)用步驟S25之后，還依據(jù)發(fā)射機(jī)端的Gray編碼規(guī)則將經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換輸出的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列解調(diào)成相應(yīng)的經(jīng)過符號(hào)解調(diào)的數(shù)字序列。如果即將執(zhí)行的信道譯碼算法基于硬判決輸入信息，則輸出的硬信息數(shù)字序列是{0}和{1}的隨機(jī)排列，否則，符號(hào)解調(diào)裝置25將提供相應(yīng)的基于數(shù)比特量化的軟信息數(shù)字序列；然后對(duì)經(jīng)過符號(hào)解碼的串行符號(hào)序列進(jìn)行與發(fā)射機(jī)端的信道編碼操作相逆的信道譯碼操作，以生成經(jīng)過信道編碼的串行數(shù)據(jù)序列。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)發(fā)射機(jī)端所用的正交復(fù)用操作由傳統(tǒng)的正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)時(shí)，上述接收方法中的正交解復(fù)用步驟S23可包括以下步驟逆離散傅立葉變換步驟，用于對(duì)所述去除保護(hù)間隔后的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中的每一個(gè)執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的離散傅立葉變換相對(duì)應(yīng)的逆離散傅立葉變換，以生成一個(gè)經(jīng)過逆離散傅立葉變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列。
優(yōu)選地，上述無線接收方法還包括同步步驟，用于對(duì)經(jīng)過匹配濾波器組輸出的每路正交復(fù)用符號(hào)序列的時(shí)頻同步。由于各子信道是擬正交的，各路信號(hào)的時(shí)頻同步可以獨(dú)立完成。
應(yīng)該理解，上述同步步驟與本發(fā)明的目的并無直接關(guān)系，在此僅作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，一并進(jìn)行描述。
優(yōu)選地，所述信道估計(jì)和均衡包括以下步驟-信道估計(jì)步驟，用于在時(shí)域?qū)ο鄳?yīng)子信道的響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)，以生成相應(yīng)的子信道響應(yīng)估計(jì)值；-時(shí)/頻轉(zhuǎn)換步驟，用于將所述去除間隔的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，以生成變換到頻域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列；-頻域均衡步驟，用于基于相應(yīng)的子信道相應(yīng)估計(jì)值來在頻域?qū)λ鲎儞Q到頻域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行信道損傷的相位和幅度補(bǔ)償，以生成經(jīng)過頻域均衡的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列；-頻/時(shí)轉(zhuǎn)換步驟，用于對(duì)所述經(jīng)過頻域均衡的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行頻時(shí)變換，以生成恢復(fù)到時(shí)域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列，以進(jìn)行上述逆離散傅立葉變換步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)發(fā)射機(jī)端的正交復(fù)用操作由正交頻分時(shí)分復(fù)用(OFTDM)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述正交解復(fù)用步驟S23如圖8所示，包括以下步驟在步驟S231中，將所述恢復(fù)到時(shí)域的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊{pk，k＝0，1，2，L}解復(fù)用成與無線發(fā)射機(jī)端IFFT變換矩陣大小相同的數(shù)據(jù)塊序列，以生成多個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{rk，k＝0，1，2，L}，這里，rk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和發(fā)射機(jī)端IFFT變換大小一樣的列向量；隨后，在步驟S232中，對(duì)所述多個(gè)符號(hào)數(shù)據(jù)塊執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端IFFT變換相逆的離散傅立葉變換(優(yōu)選地，可采用FFT變換算法來實(shí)現(xiàn))，用于將輸入的時(shí)域數(shù)據(jù)塊重新映射到頻域中去，以生成并行的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列[sk，k＝0，1，2，L}，sk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和FFT變換大小一樣的列向量。
優(yōu)選地，上述無線接收方法還包括以下步驟-對(duì)經(jīng)過子信道映射逆操作后生成的該路正交復(fù)用(在此為OFTDM)符號(hào)序列{lk，k＝0，1，2，L}進(jìn)行時(shí)頻同步，以生成經(jīng)過同步的串行OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)序列{mk，k＝0，1，2，L}，由于各子信道是擬正交的，各路信號(hào)的時(shí)頻同步可以獨(dú)立完成。
優(yōu)選地，上述信道估計(jì)及均衡步驟S22還包括以下步驟-在時(shí)域?qū)ο鄳?yīng)的子信道響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)，以獲得子信道響應(yīng)的估計(jì)值{wk，k＝0，1，2，LL-1}，這里，L為時(shí)域子信道響應(yīng)的最大時(shí)延；-將一定長(zhǎng)度的去除保護(hù)間隔后的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊變換到頻域中去，以便能夠?qū)ζ溥M(jìn)行頻域均衡以消除信道對(duì)該數(shù)據(jù)塊的影響，具體地，其步驟可通過DFT、FFT變換等算法來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過步驟S233，輸入的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{nk，k＝0，1，2，L}變換成輸出的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{ok，k＝0，1，2，L}，相互之間的關(guān)系服從ok＝FFT(nk)，這里，ok表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和FFT變換大小一樣的列向量；-基于上述子信道響應(yīng)估計(jì)值{wk，k＝0，1，2，L L-1}來對(duì)所述變換到頻域的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域均衡(信道損傷的相位和幅度補(bǔ)償)。具體地，如果通過單點(diǎn)迫零(ZF)方法來完成頻域均衡，則經(jīng)過單點(diǎn)頻域均衡模塊，輸出OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{pk，k＝0，1，2，L}和輸入的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{ok，k＝0，1，2，L}之間的關(guān)系為pk=diag{[1W0,1W1,L,1WL-1]}ok,]]>這里，diag()表示對(duì)某個(gè)矢量的對(duì)角化操作，W0W1MWL-1=FFT(w),]]>而后者w=w0w1MwL-1,]]>即信道響應(yīng)列向量；-將已經(jīng)經(jīng)過頻域均衡的頻域OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)序列{pk，k＝0，1，2，L}恢復(fù)到時(shí)域中去，以便進(jìn)一步處理，具體地，其可以通過IDFT，IFFT變換等算法來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過步驟S235，輸入經(jīng)過頻域均衡的頻域OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{pk，k＝0，1，2，L}被變換成時(shí)域的OFTDM符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列{qk，k＝0，1，2，L}，這里，qk＝FFT(pk)，而且，pk和qk表示元素?cái)?shù)量和IFFT變換大小一樣的列向量，隨后，進(jìn)到步驟S236；應(yīng)該理解，上述同步步驟與本發(fā)明的目的并無直接關(guān)系，在此僅作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，一并進(jìn)行描述。
還應(yīng)該理解，上述用于對(duì)子信道損傷進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男诺拦烙?jì)及均衡步驟也僅為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例，并非本發(fā)明的必要技術(shù)特征。
圖11-14示出了采用本發(fā)明的基于濾波器組多載波系統(tǒng)峰均比互補(bǔ)累積分布函數(shù)(CCDF)。其中，圖11示出IFFT大小為8，OFTDM調(diào)制復(fù)用長(zhǎng)度L為8，OFTDM調(diào)制裝置數(shù)目(傳輸占用的子帶濾波器個(gè)數(shù))M為8，調(diào)制方式為QPSK時(shí)峰均比的互補(bǔ)累積分布函數(shù)；圖12示出IFFT大小為8，OFTDM調(diào)制復(fù)用長(zhǎng)度L為8，OFTDM調(diào)制裝置數(shù)目(傳輸占用的子帶濾波器個(gè)數(shù))M為8，調(diào)制方式為16QAM時(shí)峰均比的互補(bǔ)累積分布函數(shù)；圖13示出IFFT大小為16，OFTDM調(diào)制復(fù)用長(zhǎng)度L為8，OFTDM調(diào)制裝置數(shù)目(傳輸占用的子載波數(shù))M為8，調(diào)制方式為QPSK時(shí)峰均比的互補(bǔ)累積分布函數(shù)；圖14示出IFFT大小為16，OFTDM調(diào)制復(fù)用長(zhǎng)度L為8，OFTDM調(diào)制裝置數(shù)目(傳輸占用的子載波數(shù))M為8，調(diào)制方式為16QAM時(shí)峰均比的互補(bǔ)累積分布函數(shù)。
由圖11和13可以看出，當(dāng)采用QPSK調(diào)制時(shí)，對(duì)于直接映射的多載波系統(tǒng)，有1％的傳輸符號(hào)的峰均比超過8.5dB；而在相同概率條件下，采用本發(fā)明非等間隔映射的峰均比為5.6dB，并且采用等間隔映射時(shí)峰均比只有4.5dB，這只比單載波系統(tǒng)(采用只有一個(gè)子濾波器的傳輸系統(tǒng))的峰均比高了2dB。由圖12和14可以看出，當(dāng)采用16QAM調(diào)制時(shí)，在上述相同概率條件下，采用本發(fā)明非等間隔映射的峰均比比直接映射的多載波系統(tǒng)低約2.5dB，而采用等間隔映射的峰均比又比非等間隔的峰均比低約0.5dB，并且只比單載波系統(tǒng)高約2.5dB。
設(shè)定系統(tǒng)仿真參數(shù)濾波器組基濾波器根升余旋濾波器濾波器組子濾波器總個(gè)數(shù)64FFT大小(使用的子濾波器個(gè)數(shù))8調(diào)制方式QPSK/16QAM以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解對(duì)是，本發(fā)明并不局限于上述特定的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改。
權(quán)利要求
1.一種在基于多帶濾波器組的多載波發(fā)射裝置中用于通過多載波發(fā)射信號(hào)的方法，其包括以下步驟將輸入的符號(hào)數(shù)據(jù)序列串并轉(zhuǎn)換為多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；對(duì)所述多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行線性變換，以生成相應(yīng)的多路經(jīng)過線性變換的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；對(duì)所述每路經(jīng)過線性變換的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行分割，以生成多路經(jīng)過分割的串行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；對(duì)所述每個(gè)經(jīng)過分割的串行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行正交復(fù)用處理，生成相應(yīng)的正交復(fù)用符號(hào)序列；將相應(yīng)的正交復(fù)用符號(hào)序列調(diào)制映射到相應(yīng)的子信道上，其中，子信道按所對(duì)應(yīng)的頻率順序排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述線性變換為離散傅立葉變換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述每路串行數(shù)字序列進(jìn)行正交復(fù)用處理的步驟包括以下步驟-將所述串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，以生成并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；-對(duì)所述并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列按照生成順序進(jìn)行逆傅立葉變換，以生成相應(yīng)的時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；-在所述每個(gè)時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊的頭或尾部添加一個(gè)特定長(zhǎng)度的保護(hù)間隔，以生成一個(gè)正交復(fù)用符號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述每路數(shù)字序列進(jìn)行正交復(fù)用處理的步驟還包括以下步驟-將特定數(shù)目的所述時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊按照生成順序復(fù)用為一個(gè)經(jīng)過復(fù)用的更長(zhǎng)的時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊；其中，所述添加保護(hù)間隔的步驟為在所述經(jīng)過復(fù)用的更長(zhǎng)時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊的頭或尾部添加一個(gè)特定長(zhǎng)度的保護(hù)間隔，以生成正交復(fù)用符號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述保護(hù)間隔為所述時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊尾部的特定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，作為循環(huán)前綴，被復(fù)制到所述時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊的頭部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟-調(diào)整所述循環(huán)前綴的長(zhǎng)度，使其大于等于子信道時(shí)延擴(kuò)展的長(zhǎng)度；-調(diào)整所述逆離散傅立葉變換裝置的變換矩陣的長(zhǎng)度，使其大于等于所述循環(huán)前綴的長(zhǎng)度；-根據(jù)多普勒頻移的大小成反比地調(diào)整所述IFFT變換數(shù)據(jù)快的數(shù)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟-根據(jù)系統(tǒng)帶寬和應(yīng)用場(chǎng)合調(diào)整濾波器組中子濾波器個(gè)數(shù)以及子濾波器的帶寬根據(jù)信道帶寬和信道相干帶寬，調(diào)整濾波器組子載波數(shù)目；-根據(jù)傳輸速率，調(diào)整OFTDM調(diào)制裝置的數(shù)目，亦即占用子信道的數(shù)目；-根據(jù)信道質(zhì)量，調(diào)整OFTDM調(diào)制輸出的符號(hào)與濾波器組子載波之間的映射方法。
8.一種基于多帶濾波器組的多載波發(fā)射裝置，其包括串并轉(zhuǎn)換裝置，用于將輸入的符號(hào)數(shù)據(jù)序列串并轉(zhuǎn)換為多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；線性變換裝置，用于對(duì)所述串并轉(zhuǎn)換裝置輸出的多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行線性變換，以生成相應(yīng)的多路經(jīng)過線性變換的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；數(shù)據(jù)塊分割裝置，用于對(duì)所述每個(gè)經(jīng)過線性變換的符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行分割，以生成多路經(jīng)過分割的串行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；多個(gè)正交復(fù)用裝置，分別用于對(duì)每路相應(yīng)的經(jīng)過分割的串行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行正交復(fù)用處理，生成多路正交復(fù)用符號(hào)序列；成形濾波器組裝置，其包括多個(gè)子濾波器，所述每個(gè)子濾波器分別對(duì)應(yīng)一個(gè)子信道，其中，子信道按所對(duì)應(yīng)的頻率順序排列，其中，所述每個(gè)子濾波器分別用于將一個(gè)相應(yīng)的正交復(fù)用裝置輸出的正交復(fù)用符號(hào)序列調(diào)制映射到相應(yīng)的子信道上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述線性變換為離散傅立葉變換。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的多載波發(fā)射裝置，其特征在于，所述每個(gè)正交復(fù)用裝置包括附加串并轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，以生成并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；逆離散傅立葉變換裝置，用于對(duì)所述并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列按照生成順序進(jìn)行逆傅立葉變換，以生成相應(yīng)的時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；保護(hù)間隔添加裝置，用于在所述每個(gè)時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊的頭或尾部添加一個(gè)特定長(zhǎng)度的保護(hù)間隔，以生成一個(gè)正交復(fù)用符號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多載波發(fā)射裝置，其特征在于，所述每個(gè)正交復(fù)用裝置還包括數(shù)據(jù)塊復(fù)用裝置，用于將特定數(shù)目的所述時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊按照生成順序復(fù)用為一個(gè)經(jīng)過復(fù)用的更長(zhǎng)的時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊；其中，所述保護(hù)間隔添加裝置還用于在所述經(jīng)過復(fù)用的更長(zhǎng)時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊的頭或尾部添加一個(gè)特定長(zhǎng)度的保護(hù)間隔，以生成正交復(fù)用符號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的發(fā)射裝置，其特征在于，所述保護(hù)間隔為所述時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊尾部的特定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，作為循環(huán)前綴，被復(fù)制到所述時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)序列的頭部。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12中任一項(xiàng)所述的發(fā)射裝置，其特征在于，還包括一個(gè)控制裝置，用于執(zhí)行以下功能-調(diào)整所述循環(huán)前綴的長(zhǎng)度，使其大于等于子信道時(shí)延擴(kuò)展的長(zhǎng)度；-調(diào)整所述逆離散傅立葉變換裝置的變換矩陣的長(zhǎng)度，使其大于等于所述循環(huán)前綴的長(zhǎng)度；-根據(jù)多普勒頻移的大小成反比地調(diào)整所述IFFT變換數(shù)據(jù)快的數(shù)量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)射裝置，其特征在于，所述控制裝置還用于執(zhí)行以下功能-根據(jù)系統(tǒng)帶寬和應(yīng)用場(chǎng)合調(diào)整濾波器組中子濾波器個(gè)數(shù)以及子濾波器的帶寬根據(jù)信道帶寬和信道相干帶寬，調(diào)整濾波器組子載波數(shù)目；-根據(jù)傳輸速率，調(diào)整OFTDM調(diào)制裝置的數(shù)目，亦即占用子信道的數(shù)目；-根據(jù)信道質(zhì)量，調(diào)整OFTDM調(diào)制輸出的符號(hào)與濾波器組子載波之間的映射方法。
15.一種在基于多帶濾波器組的多載波接收裝置中用于接收通過多載波所傳輸?shù)男盘?hào)的方法，其包括以下步驟對(duì)輸入的符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的子信道映射操作相應(yīng)的逆操作，以分離出多路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；去除在該路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中每一個(gè)正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊的保護(hù)間隔，以生成去除保護(hù)間隔后的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；對(duì)所述每路去除保護(hù)間隔的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行與發(fā)射機(jī)端的正交復(fù)用操作相逆的正交解復(fù)用操作，生成相應(yīng)的經(jīng)過正交解復(fù)用的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；對(duì)經(jīng)過正交解復(fù)用的多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端數(shù)據(jù)分割相逆的數(shù)據(jù)合并操作，以生成一個(gè)經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；對(duì)所述經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的線性變換相逆的線性逆變換，以生成一個(gè)經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；將所述經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，以生成一個(gè)串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述每路串行數(shù)字序列進(jìn)行正交解復(fù)用處理的步驟包括以下步驟-對(duì)所述去除保護(hù)間隔的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中的每一個(gè)執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的逆離散傅立葉變換相對(duì)應(yīng)的離散傅立葉變換，以生成一個(gè)經(jīng)過逆離散傅立葉變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，當(dāng)發(fā)射機(jī)端的正交復(fù)用操作在離散傅立葉變換操作之后還包括數(shù)據(jù)塊復(fù)用操作時(shí)，所述對(duì)所述每路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行正交解復(fù)用處理的步驟包括以下步驟-對(duì)所述去除保護(hù)間隔后的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中的每一個(gè)進(jìn)行數(shù)據(jù)塊解復(fù)用，以生成經(jīng)過解復(fù)用的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；-對(duì)所述經(jīng)過解復(fù)用的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中的每一個(gè)執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的逆離散傅立葉變換相對(duì)應(yīng)的離散傅立葉變換，以生成一個(gè)經(jīng)過離散傅立葉變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列。
18.根據(jù)權(quán)利要求16-18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟-在時(shí)域?qū)γ總€(gè)子信道的響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)，以生成相應(yīng)的子信道響應(yīng)估計(jì)值；-將所述去除間隔的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，以生成變換到頻域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列；-基于相應(yīng)的子信道相應(yīng)估計(jì)值來在頻域?qū)λ鲎儞Q到頻域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行信道損傷的相位和幅度補(bǔ)償，以生成經(jīng)過頻域均衡的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列；-對(duì)所述經(jīng)過頻域均衡的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行頻時(shí)變換，以生成恢復(fù)到時(shí)域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列，以進(jìn)行所述數(shù)據(jù)塊解復(fù)用操作。
19.一種用于接收通過多載波所傳輸?shù)男盘?hào)的在基于多帶濾波器組的多載波接收裝置，其包括匹配濾波器組裝置，用于對(duì)輸入符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的子信道映射操作相應(yīng)的逆操作，以分離出多路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；多個(gè)保護(hù)間隔去除裝置，分別用于去除在該路正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中每個(gè)正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊的保護(hù)間隔，以生成去除保護(hù)間隔后的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；多個(gè)正交解復(fù)用裝置，分別用于分別對(duì)所述每路去除保護(hù)間隔的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行與發(fā)射機(jī)端的正交復(fù)用操作相逆的正交解復(fù)用操作，生成多路的經(jīng)過正交解復(fù)用的串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列；數(shù)據(jù)合并裝置，用于對(duì)經(jīng)過正交解復(fù)用的多路串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端數(shù)據(jù)分割相逆的數(shù)據(jù)合并操作，以生成一個(gè)經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；線性逆變換裝置，用于對(duì)所述經(jīng)過數(shù)據(jù)合并的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的線性變換相逆的線性逆變換，以生成一個(gè)經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；并串轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述經(jīng)過線性逆變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，以生成一個(gè)串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述正交解復(fù)用裝置包括離散傅立葉變換裝置，用于對(duì)所述去除保護(hù)間隔后的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中的每一個(gè)執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的逆離散傅立葉變換相對(duì)應(yīng)的離散傅立葉變換，以生成一個(gè)經(jīng)過離散傅立葉變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)塊解復(fù)用裝置，用于對(duì)所述去除保護(hù)間隔后的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中的每一個(gè)進(jìn)行數(shù)據(jù)塊解復(fù)用，以生成經(jīng)過解復(fù)用的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列；離散傅立葉變換裝置，用于對(duì)所述經(jīng)過解復(fù)用的正交復(fù)用符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列中的每一個(gè)執(zhí)行與發(fā)射機(jī)端的逆離散傅立葉變換相對(duì)應(yīng)的離散傅立葉變換，以生成一個(gè)經(jīng)過離散傅立葉變換的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊序列。
22.根據(jù)權(quán)利要求19-21中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，還包括信道估計(jì)裝置，用于在時(shí)域?qū)ο鄳?yīng)子信道的響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)，以生成相應(yīng)的子信道響應(yīng)估計(jì)值；時(shí)/頻轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述去除間隔的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，以生成變換到頻域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列；頻域均衡裝置，用于基于相應(yīng)的子信道相應(yīng)估計(jì)值來在頻域?qū)λ鲎儞Q到頻域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行信道損傷的相位和幅度補(bǔ)償，以生成經(jīng)過頻域均衡的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列；頻/時(shí)轉(zhuǎn)換裝置，用于對(duì)所述經(jīng)過頻域均衡的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行頻時(shí)變換，以生成恢復(fù)到時(shí)域的正交復(fù)用數(shù)據(jù)塊序列，以提供給所述數(shù)據(jù)塊解復(fù)用裝置。
全文摘要
本發(fā)明提出一種通過線性變換，如傅立葉變換(DFT)等，使得多載波傳輸信號(hào)中各子載波上調(diào)制信號(hào)之間的具有一定的相關(guān)性，從而降低基于濾波器組多載波正交頻分時(shí)分復(fù)用發(fā)射機(jī)峰均比的裝置及其方法。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1885844SQ20051002696
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者張小東, 李明齊, 卜智勇 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所, 上海無線通信研究中心