專利名稱:一種偏置正交幅度調(diào)制系統(tǒng)的信號發(fā)射方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及偏置正交幅度調(diào)制(OQAM)系統(tǒng)的發(fā)射端處理技術(shù),特別涉及OQAM系統(tǒng)的信號發(fā)射方法。
背景技術(shù):
目前,隨著高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)如數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字電視廣播(DVB)、高速下行數(shù)據(jù)分組數(shù)據(jù)傳輸(HSDPA)等的迅速發(fā)展,采用更大的頻譜帶寬并結(jié)合高階調(diào)制技術(shù)來傳輸高速數(shù)據(jù)已經(jīng)成為必然的選擇。其中,常用的技術(shù)就是多載波傳輸。正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)是一種頻譜效率較高的多載波傳輸系統(tǒng)。
為了去除或減小傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)中保護間隔的長度以及虛擬子載波的數(shù)量,進一步提高頻譜效率,基于傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)產(chǎn)生了OQAM系統(tǒng)。眾所周知,任何系統(tǒng)的性能都很大程度上取決于接收技術(shù),傳播信道的估計又是OQAM系統(tǒng)接收技術(shù)中非常重要的方面,因而傳播信道估計的準確性對于保證OQAM系統(tǒng)性能具有重要意義。通常,傳播信道估計是利用從導(dǎo)頻信道接收的導(dǎo)頻符號信號進行估計的,因此如果發(fā)射端發(fā)射的各信號能夠?qū)ο鄬?dǎo)頻符號信號受到的干擾,使接收端接收得到的導(dǎo)頻符號信號的信干比提高,就能提高傳播信道估計的準確性,從而從整體上改善OQAM系統(tǒng)的性能。
下面對OQAM系統(tǒng)中與傳播信道估計相關(guān)的處理加以描述。
首先,發(fā)射端的等效基帶發(fā)射信號s(t)如式(1)所示s(t)=ΣnΣm=0M-1am,nim+ne2jπmv0tg(t-nτ0)---(1)]]>
其中,t表示時間,am,n是t時刻調(diào)制的OFDM信號。這里,m和n表示OFDM信號頻域和時域的發(fā)射位置,m為頻域坐標,表示信道索引即信號所在的載波,n為時域坐標,表示時間索引即信號所在的信號周期;τ0是一個OFDM信號的傳輸時長即信號周期,am,n即為t=nτ0時刻調(diào)制在第m個子載波上的OFDM信號,則在t時刻所發(fā)射的OFDM信號集表示為_=[a0,n,a1,n,…,aM-1,n],m=0,1,…,M-1,M為信道個數(shù),n為整數(shù),ν0表示各信號間的載波間隔,且滿足ν0τ0=1/2。im+n為每個OFDM信號在做反快速傅立葉變換(IFFT)前預(yù)先附加的相位,目的是為了保證不同信號和信道間的正交性。g(t)是實值濾波器的原型函數(shù),OQAM系統(tǒng)的基函數(shù)gm,n(t)可表示為gm,n(t)=im+ne2jπmv0tg(t-nτ0),]]>該基函數(shù)gm,n(t)滿足如式(2)所示的正交性質(zhì) 其中,m′和n′分別表示另一OFDM信號頻域和時域上的發(fā)射位置坐標,則該(m′,n′)位置上發(fā)射的OFDM符號的基函數(shù)表示為gm′,n′(t),*表示取共軛, 表示取復(fù)數(shù)的實部, 表示實數(shù)域,δ這里表示狄里克符號。如果要使gm,n(t)滿足如式(2)所示的正交性質(zhì),則應(yīng)使式(2)的值δm,m′δn,n′為零。
假定參數(shù)τ0和ν0選取適當,使得傳播信道在時間和頻率上都是慢衰落過程,并且每個信道上的傳播信道系數(shù)Hm,n在同一信號周期內(nèi)是恒定的,在不同信號周期上為一個復(fù)高斯隨機過程。于是,接收端接收到的等效基帶信號r(t)表示為式(3)r(t)=ΣnΣm=0M-1Hm,nam,ngm,n(t)+w(t)---(3)]]>其中,w(t)表示復(fù)高斯白噪聲干擾。
接收端為了解調(diào)發(fā)射端發(fā)射的信號am,n,需要將接收到的信號r(t)投影到對應(yīng)的基函數(shù)gm,n(t)上,則r(t)投影到對應(yīng)的gm,n(t)上得到的結(jié)果如下式(4)所示
(4)假設(shè) 為通過合適的信道估計方法對傳播信道系數(shù)Hm,n作出的估計,則發(fā)射端發(fā)射的OFDM信號am,n在接收端被檢測為_m,n (5)式(5)中,其它信道的信號對am,n的干擾Im0,n0,可用式(6)來表示 其中,Im()表示取復(fù)數(shù)的虛部。
OQAM系統(tǒng)中,在各信道位置上發(fā)射的OFDM信號包括導(dǎo)頻符號信號和數(shù)據(jù)信號。對于移動信道而言,通常利用所發(fā)送的已知導(dǎo)頻符號信號進行傳播信道估計,其中,導(dǎo)頻符號為復(fù)數(shù),因此實際發(fā)射的導(dǎo)頻符號信號包括導(dǎo)頻符號實部信號和導(dǎo)頻符號虛部信號。假設(shè)在頻域和時域坐標表示的信道位置(m0,n0)上發(fā)射的信號為導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0,本文以下所述am0,n0均表示導(dǎo)頻符號實部信號,則接收端將該(m0,n0)發(fā)射位置的信道系數(shù)Hm0,n0估計為 表示為式(7) 從式(7)可見,Im0,n0和wm0,n0將對Hm0,n0的估計產(chǎn)生影響。由于,任何系統(tǒng)都存在噪聲項wm0,n0,且無法消除wm0,n0對傳播信道估計的干擾,因此只能通過降低Im0,n0,即降低導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0周圍發(fā)射位置上發(fā)射的其它信號對am0,n0的干擾,來降低傳播信道估計中的干擾。也就是說通過提高導(dǎo)頻符號信號的信干比來提高傳播信道系數(shù)Hm0,n0估計的準確性。所述導(dǎo)頻符號信號的信干比可用am0,n0/Im0,n0來表達。
根據(jù)OQAM系統(tǒng)采用的濾波器的快速衰落特性可知,在信道系數(shù)Hm0,n0估計時,干擾項Im0,n0的主要貢獻來源于導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置(m0,n0)周圍相鄰一層的發(fā)射位置上發(fā)射的各個信號,業(yè)界通常將此導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置(m0,n0)周圍相鄰一層的發(fā)射位置上發(fā)射的各個信號統(tǒng)稱為導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的一階干擾信號,該一階干擾信號產(chǎn)生的干擾稱為導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的一階干擾。
因此,業(yè)界目前已提出了一種OQAM系統(tǒng)的信號發(fā)射方法,該方法主要處理思想就是通過在發(fā)射端配置合適的導(dǎo)頻符號實部信號一階干擾信號的發(fā)射值,使導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的一階干擾為零,從而對消干擾項Im0,n0中的一階干擾來減小Im0,n0對傳播信道估計的影響。下面結(jié)合圖1和圖2對現(xiàn)有技術(shù)處理加以闡述。
圖1為現(xiàn)有OQAM系統(tǒng)的信號發(fā)射方法處理流程示意圖。如圖1所示,具體處理包括步驟101配置導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的發(fā)射值、以及導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置(m0,n0)周圍相鄰一層各發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值。
圖2為導(dǎo)頻符號實部信號與自身一階干擾信號之間的關(guān)系示意圖。如圖2所示,實心圓點表示導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的發(fā)射位置(m0,n0),該發(fā)射位置(m0,n0)周圍相鄰一層中的八個圓點表示各一階干擾信號的發(fā)射位置,它們的坐標分別為(m0-1,n0-1)、(m0-1,n0)、(m0-1,n0+1)、(m0,n0-1)、(m0,n0+1)、(m0+1,n0-1)、(m0+1,n0)、(m0+1,n0+1)。這里,坐標軸f表示各信號的頻域坐標,坐標軸t表示各信號的時域坐標,并且,一個信號周期時長即時域坐標的基本單位為τ0,各信號間的載波間隔即頻域坐標的基本單位為ν0。
眾所周知,導(dǎo)頻符號虛部信號的發(fā)射位置與該導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的發(fā)射位置(m0,n0)相鄰,且為所示(m0,n0)周圍相鄰一層中的八個圓點之一,本文設(shè)定導(dǎo)頻符號虛部信號的發(fā)射位置為圖2中斜線填充的圓點,坐標為(m0,n0+1),本文所述導(dǎo)頻符號虛部信號均用am0,n0+1來表示,則所述八個圓點中的其它七個點上發(fā)射的均為數(shù)據(jù)信號,并分別用am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+1、am0-1,n0、am0+1,n0和am0,n0-1來表示各數(shù)據(jù)信號。
根據(jù)圖2所示導(dǎo)頻符號實部信號、導(dǎo)頻符號虛部信號、以及導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰一層發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號的關(guān)系可知,所述步驟101具體為配置導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0、以及各數(shù)據(jù)信號am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+1、am0-1,n0、am0+1,n0和am0,n0-1的發(fā)射值。
步驟102確定導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1的發(fā)射值,使導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的一階干擾為零,即使am0,n0發(fā)射位置周圍一層各發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號以及導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1對am0,n0的干擾為零。
所述確定導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1的發(fā)射值的推導(dǎo)過程如下由于,在相鄰發(fā)射位置上,傳播信道系數(shù)Hm,n可以近似地認為不變。將所述導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的一階干擾記為Ω1m0,n0,利用下面的式(8)以及前面式(1)至式(7)所述的原理,可將導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0受到的一階干擾Ω1m0,n0表示為以下的式(9) Ω1m0,n0≈jHm0,n0(-1)n0+1[Ag(τ0,v0)(am0-1,n0-1+am0-1,n0+1+am0+1,n0-1am0+1,n0+1)+]]>Ag(τ0,0)(am0-1,n0-am0+1,n0+(-1)n0(am0,n0-1-am0,n0+1))]]]>(9)其中, 為函數(shù)g(t)的模糊函數(shù)。
如果Ω1m0,n0=0,]]>則根據(jù)式(9)導(dǎo)出Ag(τ0,v0)(am0-1,n0-1+am0-1,n0+1+am0+1,n0-1+am0+1,n0+1)+]]>Ag(τ0,0)(am0-1,n0-am0+1,n0+(-1)n0(am0,n0-1-am0,n0+1))=0]]>(10)式(10)中,Ag(τ0,ν0)和Ag(τ0,0)是常數(shù),可事先計算得到。根據(jù)式(10)可見,利用與導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的發(fā)射位置周圍相鄰一層的八個點中任何七個點上的信號發(fā)射值,能夠確定另外一個點上的信號發(fā)射值,并且此八個信號的發(fā)射值滿足式(10)所述Ω1m0,n0=0]]>的條件,即如果按上述發(fā)射值發(fā)射此八個信號,能夠使導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0受到的一階干擾Ω1m0,n0為零。
因此,本步驟通過步驟101中配置的所述七個點上各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值,即am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+1、am0-1,n0、am0+1,n0和am0,n0-1的發(fā)射值,能夠確定另外一點導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1的發(fā)射值,使得Ω1m0,n0為零,從而達到對消導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的干擾項Im0,n0中導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0受到的一階干擾Ω1m0,n0的目的。
步驟103按步驟101所配置的導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的發(fā)射值、以及各數(shù)據(jù)信號am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+1、am0-1,n0、am0+1,n0和am0,n0-1的發(fā)射值,發(fā)射導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0、以及各數(shù)據(jù)信號am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+1、am0-1,n0、am0+1,n0和am0,n0-1,并按步驟102所確定的導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1的發(fā)射值發(fā)射導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1。
根據(jù)式(7),在對消了導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的一階干擾Ω1m0,n0后,接收端對該(m0,n0)發(fā)射位置信道系數(shù)Hm0,n0的估計表示為H^m0,n0=Hm0,n0+Im0,n0\Ω1m0,n0am0,n0+wm0,n0am0,n0---(11)]]>其中,Im0,n0\Ω1m0,n0表示對消導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的一階干擾Ω1m0,n0后導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0受到的剩余干擾。
根據(jù)以上描述可見,發(fā)送端按現(xiàn)有技術(shù)的方法發(fā)射導(dǎo)頻符號信號以及各數(shù)據(jù)信號,只能消除導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0周圍一階干擾信號的干擾,因此接收端接收的導(dǎo)頻符號信號的信干比較低。毫無疑問,導(dǎo)頻符號信號的信干比決定了傳播信道估計的準確性。由于導(dǎo)頻符號信號的信干比較低,因此很難保證傳播信道估計的準確性,從而將直接影響OQAM系統(tǒng)的接收質(zhì)量,使OQAM系統(tǒng)的整體性能不夠理想。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的主要目的在于提供一種OQAM系統(tǒng)的信號發(fā)射方法,能夠提高傳播信道估計中的導(dǎo)頻符號信號的信干比,進而提高傳播信道估計的準確性,保證OQAM系統(tǒng)性能。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種OQAM系統(tǒng)的信號發(fā)射方法,發(fā)射端所發(fā)射的信號包括導(dǎo)頻符號實部信號、導(dǎo)頻符號虛部信號和數(shù)據(jù)信號,且發(fā)射端按各信號的發(fā)射值發(fā)射各信號,確定所述各信號的發(fā)射值的方法包括A.將導(dǎo)頻符號實部信號周圍相鄰兩層或兩層以上的各信號配置為該導(dǎo)頻符號實部信號的干擾信號;B.配置導(dǎo)頻符號實部信號的發(fā)射值、以及所述干擾信號中各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值;C.確定對消所述干擾信號干擾的發(fā)射值條件,根據(jù)該發(fā)射值條件以及步驟B所述數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值,確定導(dǎo)頻符號虛部信號的發(fā)射值。
其中,所述干擾信號為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層或兩層以上的發(fā)射位置上發(fā)射的各信號。
其中,所述干擾信號為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層時,所述導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層的發(fā)射位置包括導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰第一層和第二層的各發(fā)射位置。
其中,所述導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰第二層的各發(fā)射位置為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰第二層的所有發(fā)射位置中,與導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的時域坐標相差奇數(shù)個信號周期,或者與導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的頻域坐標相差奇數(shù)載波數(shù)的發(fā)射位置。
其中,所述確定對消干擾信號干擾的發(fā)射值條件的方法為
Ag(τ0,v0)(am0-1,n0-1+am0-1,n0+1+am0+1,n0-1+am0+1,n0+1)+]]>Ag(τ0,0)(am0-1,n0-am0+1,n0+(-1)n0(am0,n0-1-am0,n0+1))+]]>Ag(2τ0,v0)(am0+1,n0-2+am0+1,n0+2-am0-1,n0-2-am0-1,n0+2+]]>(-1)n0(am0-2,n0+1+am0+2,n0+1-am0-2,n0-1-am0+2,n0-1))=0]]>其中,m0和n0分別為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的頻域坐標和時域坐標,am0,n0+1、am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+1、am0-1,n0、am0+1,n0、am0,n0-1、am0+1,n0-2、am0+1,n0+2、am0-1,n0-2、am0-1,n0+2、am0-2,n0+1、am0+2,n0+1、am0-2,n0-1、am0+2,n0-1為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層的發(fā)射位置上發(fā)射的各信號的發(fā)射值,其中包括預(yù)先設(shè)定發(fā)射位置的導(dǎo)頻符號虛部信號的發(fā)射值、以及導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層的發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值,τ0和ν0分別為發(fā)射位置頻域坐標和時域坐標的基本單位,Ag()為OQAM系統(tǒng)基函數(shù)的模糊函數(shù)。
步驟B中,根據(jù)系統(tǒng)發(fā)射信號的要求配置所述各信號的發(fā)射值。
其中,一個以上導(dǎo)頻符號實部信號同時發(fā)射時,該方法進一步包括設(shè)置各導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的時域坐標相差偶數(shù)個信號周期,且各導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的頻域坐標相差偶數(shù)載波數(shù)。
由上述方案可以看出,本發(fā)明的關(guān)鍵在于首先將導(dǎo)頻符號實部信號周圍相鄰一層以上的各信號配置為導(dǎo)頻符號實部信號的干擾信號,確定對消所述干擾信號的干擾的發(fā)射值條件,再根據(jù)該對消所述干擾信號的干擾的發(fā)射值條件以及預(yù)先配置的所述干擾信號中各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值,確定導(dǎo)頻符號虛部信號的發(fā)射值,使得所述干擾信號對導(dǎo)頻符號實部信號的干擾為零。
因此,本發(fā)明所提供的OQAM系統(tǒng)的信號發(fā)射方法,能夠利用導(dǎo)頻符號虛部信號對消導(dǎo)頻符號實部信號受到的絕大部分的干擾,提高用于進行傳播信道估計的導(dǎo)頻符號實部信號的信干比,使接收端準確完成傳播信道估計,保證OQAM系統(tǒng)性能。
圖1為現(xiàn)有OQAM系統(tǒng)的信號發(fā)射方法處理流程示意圖;
圖2為導(dǎo)頻符號實部信號與自身一階干擾信號之間的關(guān)系示意圖;圖3為本發(fā)明方法一較佳實施例處理流程示意圖;圖4為導(dǎo)頻符號實部信號與自身二階干擾信號之間的關(guān)系示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明再作進一步詳細的說明。
仿真實驗數(shù)據(jù)表明,導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的干擾項Im0,n0中,主要貢獻來源于導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的一階干擾Ω1m0,n0,但導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置周圍相鄰一層以外的發(fā)射位置上發(fā)射的信號也會產(chǎn)生大約10%的干擾。
考慮以上因素,本發(fā)明方法的主要思想是首先,將導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0周圍相鄰一層以上的各信號配置為導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的干擾信號。再確定對消所述干擾信號的干擾的發(fā)射值條件,并根據(jù)預(yù)先配置的導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的干擾信號中各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值,確定導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1的發(fā)射值,使得所述干擾信號的干擾為零。這里,所述干擾信號具體為導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置周圍相鄰一層以上的發(fā)射位置上發(fā)射的各信號。
根據(jù)函數(shù)g(t)的快衰落特性,通常情況下導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置周圍相鄰兩層以外發(fā)射位置上發(fā)射的信號所產(chǎn)生的干擾基本可以忽略不計,因此,所述干擾信號通常配置為導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置周圍相鄰兩層發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號以及導(dǎo)頻符號虛部信號。所述導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置周圍相鄰兩層的發(fā)射位置上發(fā)射的各信號可稱為導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾信號,所述導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置周圍相鄰兩層的發(fā)射位置上發(fā)射的各信號對導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的干擾可稱為導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾。此時,上述處理也就是確定對消所述二階干擾的發(fā)射值條件,并根據(jù)該發(fā)射值條件以及導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾信號中各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值,確定導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1的發(fā)射值,能夠使導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾為零。下面結(jié)合圖3和圖4對本發(fā)明方法加以詳細說明。
圖3為本發(fā)明方法一較佳實施例處理流程示意圖。本實施例中,所述干擾信號配置為導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置周圍相鄰兩層的發(fā)射位置上發(fā)射的各信號。如圖3所示,具體處理包括步驟301按系統(tǒng)發(fā)射信號的要求配置導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的發(fā)射值、以及導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置(m0,n0)周圍相鄰兩層各發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值。這里,所述導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置周圍相鄰兩層各發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號包括導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置周圍相鄰第一層各發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號和導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0發(fā)射位置周圍相鄰第二層各發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號。
圖4為導(dǎo)頻符號實部信號與自身二階干擾信號之間的關(guān)系示意圖。如圖4所示,實心圓點表示導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的發(fā)射位置(m0,n0),斜線填充的圓點表示導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1的發(fā)射位置(m0,n0+1)。所述am0,n0發(fā)射位置(m0,n0)周圍相鄰一層中的七個空心圓點表示各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射位置,它們的坐標分別為(m0-1,n0-1)、(m0-1,n0)、(m0-1,n0+1)、(m0,n0-1)、(m0+1,n0-1)、(m0+1,n0)、和(m0+1,n0-1)。所述am0,n0發(fā)射位置(m0,n0)周圍相鄰第二層中的十六個圓點表示各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射位置,它們的坐標分別為(m0-2,n0-2)、(m0-2,n0-1)、(m0-2,n0)、(m0-2,n0+1)、(m0-2,n0+2)、(m0-1,n0-2)、(m0-1,n0+2)、(m0,n0-2)、(m0,n0+2)、(m0+1,n0-2)、(m0+1,n0+2)、(m0+2,n0-2)、(m0+2,n0-1)、(m0+2,n0)、(m0+2,n0+1)、和(m0+2,n0+2)。這里,時域坐標的基本單位為τ0,頻域坐標的基本單位為ν0。
由于, 作為OQAM系統(tǒng)原型函數(shù)g(t)的模糊函數(shù),且Ag(τ,ν)滿足式(12)所述的條件Ag(2nτ0,2mν0)=0,(n,m)≠(0,0)(12)因此,與導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的時域坐標相差偶數(shù)個信號周期,并且與導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的頻域坐標相差偶數(shù)載波數(shù)的發(fā)射位置上發(fā)射的信號不會對導(dǎo)頻符號實部信號產(chǎn)生干擾。即圖4中標識有字母N的坐標位置上的發(fā)射的信號并不會對(m0,n0)位置上發(fā)射的導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0形成干擾。因此,在計算導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾時,就無需考慮標識有字母N的位置上發(fā)射的各個信號。本發(fā)明所述導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰第二層的各發(fā)射位置均指導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰第二層的所有發(fā)射位置中,與導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的時域坐標相差奇數(shù)個信號周期,或者與導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的頻域坐標相差奇數(shù)載波數(shù)的各發(fā)射位置。
根據(jù)圖4所示導(dǎo)頻符號實部信號、導(dǎo)頻符號虛部信號、以及導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號的關(guān)系可知,所述步驟301具體為配置導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0、以及各數(shù)據(jù)信號am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+1、am0-1,n0、am0+1,n0、am0,n0-1、am0-2,n0-1、am0-2,n0+1、am0-1,n0-2、am0-1,n0+2、am0+1,n0-2、am0+1,n0+2、am0+2,n0-1和am0+2,n0+1的發(fā)射值。
步驟302確定導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1的發(fā)射值,使導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾為零,即使am0,n0發(fā)射位置周圍兩層各發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號以及導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1對am0,n0的干擾為零。
本步驟中,首先要確定對消所述二階干擾的發(fā)射值條件,即如果各導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0二階干擾信號的發(fā)射值滿足此發(fā)射值條件,則能夠使導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾為零。
所述確定對消導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0二階干擾的發(fā)射值條件的推導(dǎo)過程如下由于,在相鄰發(fā)射位置上,傳播信道系數(shù)Hm,n可以近似地認為不變。將所述導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾記為Ω2m0,n0,則Ω2m0,n0表示為Ω2m0,n0≈jHm0,n0(-1)n0[Ag(τ0,v0)(am0-1,n0-1+am0-1,n0+1+am0+1,n0-1+am0+1,n0+1)+]]>Ag(τ0,0)(am0-1,n0-am0+1,n0+(-1)n0(am0,n0-1-am0,n0+1))+]]>Ag(2τ0,v0)(am0+1,n0-2+am0+1,n0+2-am0-1,n0-2-am0-1,n0+2+]]>(-1)n0(am0-2,n0+1+am0+2,n0+1-am0-2,n0-1-am0+2,n0-1))]]]>(13)如果Ω2m0,n0=0,]]>則導(dǎo)出Ag(τ0,v0)(am0-1,n0-1+am0-1,n0+1+am0+1,n0-1+am0+1,n0+1)+]]>Ag(τ0,0)(am0-1,n0-am0+1,n0+(-1)n0(am0,n0-1-am0,n0+1))+]]>Ag(2τ0,v0)(am0+1,n0-2+am0+1,n0+2-am0-1,n0-2-am0-1,n0+2+]]>(-1)n0(am0-2,n0+1+am0+2,n0+1-am0-2,n0-1-am0+2,n0-1))=0]]>(14)式(14)中,Ag(τ0,ν0)、Ag(τ0,0)和Ag(2τ0,ν0)是常數(shù),可事先計算得到。根據(jù)式(14)可見,利用導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的發(fā)射位置上周圍相鄰兩層的十六個點中任何十五個點上的信號發(fā)射值,能確定另外一個點上的信號發(fā)射值,并且此十六個信號的發(fā)射值滿足式(14)所述Ω2m0,n0=0]]>的條件,即如果按上述發(fā)射值發(fā)射此十六個信號,能夠使導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0受到的二階干擾Ω2m0,n0為零。
因此,式(14)即為確定所述對消導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0二階干擾的發(fā)射值條件。本步驟根據(jù)該發(fā)射值條件以及步驟301中配置的所述十五個點的數(shù)據(jù)信號發(fā)射值,即am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+1、am0-1,n0、am0+1,n0、am0,n0-1、am0-2,n0-1、am0-2,n0+1、am0-1,n0-2、am0-1,n0+2、am0+1,n0-2、am0+1,n0+2、am0+2,n0-1和am0+2,n0+1的發(fā)射值,能夠確定另外一點的導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1的發(fā)射值,使得Ω2m0,n0為零,從而達到對消導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的干擾項Im0,n0中導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0受到的二階干擾Ω2m0,n0的目的。
步驟303按步驟301所配置的導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的發(fā)射值、以及各數(shù)據(jù)信號各數(shù)據(jù)信號am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+1、am0-1,n0、am0+1,n0、am0,n0-1、am0-2,n0-1、am0-2,n0+1、am0-1,n0-2、am0-1,n0+2、am0+1,n0-2、am0+1,n0+2、am0+2,n0-1和am0+2,n0+1的發(fā)射值,發(fā)射導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0、以及各數(shù)據(jù)信號am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+1、am0-1,n0、am0+1,n0、am0,n0-1、am0-2,n0-1、am0-2,n0+1、am0-1,n0-2、am0-1,n0+2、am0+1,n0-2、am0+1,n0+2、am0+2,n0-1和am0+2,n0+1,并按步驟302所確定的導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1的發(fā)射值發(fā)射導(dǎo)頻符號虛部信號am0,n0+1。
根據(jù)式(7),在對消了導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾Ω2m0,n0后,接收端對該(m0,n0)發(fā)射位置的信道系數(shù)Hm0,n0估計為 如下式(15)所示H^m0,n0=Hm0,n0+Im0,n0\Ω2m0,n0am0,n0+wm0,n0am0,n0---(15)]]>其中,Im0,n0\Ω2m0,n0表示對消導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾Ω2m0,n0后導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0受到的剩余干擾。
由于,在對消了導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0的二階干擾Ω2m0,n0后,該導(dǎo)頻符號實部信號am0,n0干擾項Im0,n0中的剩余干擾已非常小了,實驗表明,可消除導(dǎo)頻符號實部信號受到的96%以上的干擾。因此,接收端接收到的導(dǎo)頻符號實部信號的信干比較高,從而大大提高了傳播信道估計的準確性。
另外,由于導(dǎo)頻符號實部信號被用于傳播信道估計,通常情況下導(dǎo)頻符號實部信號的發(fā)射功率都會比數(shù)據(jù)信號的發(fā)射功率大很多,在同時發(fā)射一個以上導(dǎo)頻符號實部信號時,如果各導(dǎo)頻符號信號的發(fā)射位置安排不當,各導(dǎo)頻符號信號之間也會存在相互干擾,因此本發(fā)明方法進一步包括設(shè)置各導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的關(guān)系使各導(dǎo)頻符號實部信號之間的干擾為零。利用所述式(12)可知,只要各導(dǎo)頻符號實部信號的發(fā)射位置之間滿足時域和頻域坐標都相差偶數(shù)時即可保證導(dǎo)頻符號實部信號之間完全沒有干擾。所以本發(fā)明方法將各導(dǎo)頻符號實部信號的發(fā)射位置的關(guān)系設(shè)置為各導(dǎo)頻符號實部信號的發(fā)射位置的時域坐標相差偶數(shù)個發(fā)射周期,且各導(dǎo)頻符號實部信號的發(fā)射位置的頻域坐標相差偶數(shù)載波數(shù),從而進一步減小了導(dǎo)頻符號實部信號受到的干擾。
此外,在某些情況下可能系統(tǒng)發(fā)射數(shù)據(jù)信號的功率較大,則導(dǎo)頻符號實部信號周圍相鄰兩層以外的信號對導(dǎo)頻符號實部信號的干擾就不能忽略不計了,此時,可將導(dǎo)頻符號實部信號的干擾信號范圍擴大,比如配置為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰三層或四層的發(fā)射位置上發(fā)射的各信號,然后根據(jù)該干擾信號范圍內(nèi)各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值確定導(dǎo)頻符號虛部信號的發(fā)射值,使得這些干擾信號對導(dǎo)頻符號實部信號的干擾為零。關(guān)于導(dǎo)頻符號實部信號的干擾信號范圍擴大后,導(dǎo)頻符號虛部信號發(fā)射值的計算過程與前面圖3所述的原理相同,本文對此不再作詳細描述。
根據(jù)上述實施例描述可見,發(fā)射端應(yīng)用本發(fā)明方法能夠通過配置合理的導(dǎo)頻符號實部信號的干擾信號范圍、導(dǎo)頻符號虛部信號、以及導(dǎo)頻符號實部信號周圍干擾信號范圍內(nèi)各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值,能夠?qū)ο麑?dǎo)頻符號實部信號受到的二階或二階以上的干擾,從而顯著提高接收端接收的導(dǎo)頻符號實部信號的信干比,使接收端根據(jù)所接收的導(dǎo)頻符號實部信號對傳播信道進行準確的估計,從整體上提高OQAM系統(tǒng)性能。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等,均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種偏置正交幅度調(diào)制OQAM系統(tǒng)的信號發(fā)射方法,發(fā)射端所發(fā)射的信號包括導(dǎo)頻符號實部信號、導(dǎo)頻符號虛部信號和數(shù)據(jù)信號,且發(fā)射端按各信號的發(fā)射值發(fā)射各信號,其特征在于,確定所述各信號的發(fā)射值的方法包括A.將導(dǎo)頻符號實部信號周圍相鄰兩層或兩層以上的各信號配置為該導(dǎo)頻符號實部信號的干擾信號;B.配置導(dǎo)頻符號實部信號的發(fā)射值、以及所述干擾信號中各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值;C.確定對消所述干擾信號干擾的發(fā)射值條件,根據(jù)該發(fā)射值條件以及步驟B所述數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值,確定導(dǎo)頻符號虛部信號的發(fā)射值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述干擾信號為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層或兩層以上的發(fā)射位置上發(fā)射的各信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述干擾信號為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層時,所述導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層的發(fā)射位置包括導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰第一層和第二層的各發(fā)射位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰第二層的各發(fā)射位置為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰第二層的所有發(fā)射位置中,與導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的時域坐標相差奇數(shù)個信號周期,或者與導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的頻域坐標相差奇數(shù)載波數(shù)的發(fā)射位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述確定對消干擾信號干擾的發(fā)射值條件的方法為Ag(τ0,v0)(am0-1,n0-1+am0-1,n0+1+am0+1,n0-1+am0+1,n0+1)+]]>Ag(τ0,0)(am0-1,n0-am0+1,n0+(-1)n0(am0,n0-1-am0,n0+1))+]]>Ag(2τ0,v0)(am0+1,n0-2+am0+1,n0+2-am0-1,n0-2-am0-1,n0+2+]]>(-1)n0(am0-2,n0+1+am0+2,n0+1-am0-2,n0-1-am0+2,n0-1))=0]]>其中,m0和n0分別為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的頻域坐標和時域坐標,am0,n0+1、am0-1,n0-1、am0-1,n0+1、am0+1,n0-1、am0+1,n0+0+1、am0-1,n0、am0+1,n0、am0,n0-1、am0+1,n0-2、am0+1,n0+2、am0-1,n0-2、am0-1,n0+2、am0-2,n0+1、am0+2,n0+1、am0-2,n0-1、am0+2,n0-1為導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層的發(fā)射位置上發(fā)射的各信號的發(fā)射值,其中包括預(yù)先設(shè)定發(fā)射位置的導(dǎo)頻符號虛部信號的發(fā)射值、以及導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置周圍相鄰兩層的發(fā)射位置上發(fā)射的各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值,τ0和ν0分別為發(fā)射位置頻域坐標和時域坐標的基本單位,Ag()為OQAM系統(tǒng)基函數(shù)的模糊函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的方法,其特征在于,步驟B中,根據(jù)系統(tǒng)發(fā)射信號的要求配置所述各信號的發(fā)射值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的方法,其特征在于,一個以上導(dǎo)頻符號實部信號同時發(fā)射時,該方法進一步包括設(shè)置各導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的時域坐標相差偶數(shù)個信號周期,且各導(dǎo)頻符號實部信號發(fā)射位置的頻域坐標相差偶數(shù)載波數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種偏置正交幅度調(diào)制(OQAM)系統(tǒng)的信號發(fā)射方法,發(fā)射端所發(fā)射的信號包括導(dǎo)頻符號實部信號、導(dǎo)頻符號虛部信號和數(shù)據(jù)信號,且發(fā)射端按各信號的發(fā)射值發(fā)射各信號,其特征在于,確定所述各信號的發(fā)射值的方法包括A、將導(dǎo)頻符號實部信號周圍相鄰兩層或兩層以上的各信號配置為該導(dǎo)頻符號實部信號的干擾信號;B、配置導(dǎo)頻符號實部信號的發(fā)射值、以及導(dǎo)頻符號實部信號的各數(shù)據(jù)干擾信號的發(fā)射值;C、確定對消導(dǎo)頻符號實部信號干擾信號的干擾的發(fā)射值條件,根據(jù)該發(fā)射值條件以及所配置的各數(shù)據(jù)信號的發(fā)射值確定導(dǎo)頻符號虛部信號發(fā)射值。應(yīng)用本發(fā)明方法能提高導(dǎo)頻符號信號的信干比,進而準確估計傳播信道。
文檔編號H04L27/34GK1848836SQ20051006349
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月11日
發(fā)明者吳和兵, 王吉濱 申請人:華為技術(shù)有限公司