專利名稱：減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于采用正交頻分復(fù)用信號(hào)(OFDM)的無(wú)線和有線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法。

背景技術(shù)：
隨著通信需求的不斷發(fā)展和可供通信的頻譜資源變得日益稀少，如何提高頻譜資源的利用效率稱為一個(gè)重要的研究問(wèn)題。正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種在無(wú)線和有線通信系統(tǒng)中有廣泛應(yīng)用的通信調(diào)制和復(fù)用技術(shù)，但是OFDM信號(hào)具有較大的頻譜泄漏，會(huì)對(duì)在相鄰頻率工作的其他通信設(shè)備形成較大的干擾，不利于頻譜利用效率的提高。目前，減少OFDM信號(hào)頻譜泄漏的相關(guān)方法有 (1)主動(dòng)干擾抵消(AIC)方法，見(jiàn)H.Yamaguchi，“Activeinterference cancellation technique for MB-OFDM cognitive radio，”Microwave Conference，2004.34th European，Volume 2，13 Oct.2004，pp.1105-1108，AIC方法在目標(biāo)頻帶上和目標(biāo)頻帶周圍的一些OFDM子載波上，主動(dòng)發(fā)送干擾抵消信號(hào)，用來(lái)消除OFDM符號(hào)子載波旁瓣在目標(biāo)頻帶上的頻譜泄漏。AIC方法不對(duì)OFDM符號(hào)的數(shù)據(jù)子載波構(gòu)成干擾，但其消除頻譜泄漏的效果有限，不能滿足OFDM通信系統(tǒng)和其他通信系統(tǒng)(包括其他OFDM通信系統(tǒng))分享或共享頻譜資源的需要。
(2)子載波加權(quán)(SW)方法，見(jiàn)I.Cosovic，S.Brandes，andM.Schnell，“Subcarrier WeightingA Method for SidelobeSuppression in OFDM Systems，”IEEE Communications Letters.VOL.10.NO.6.JUNE 2006，SW方法是通過(guò)給OFDM符號(hào)子載波乘以相應(yīng)的權(quán)值來(lái)壓制OFDM信號(hào)頻譜泄漏。SW方法不對(duì)OFDM符號(hào)的數(shù)據(jù)子載波構(gòu)成干擾，但需要傳輸權(quán)值信息，而且其消除頻譜泄漏的效果有限，不能滿足OFDM通信系統(tǒng)和其他通信系統(tǒng)(包括其他OFDM通信系統(tǒng))分享或共享頻譜資源的需要。
(3)疊加信號(hào)(AS)方法，見(jiàn)I.Cosovic，and T.Mazzoni，“Sidelobe Suppression in OFDM Spectrum Sharing Systems ViaAdditive Singal Method，”Vehicular Technology Conference，2007.VTC2007-Spring.IEEE 65th 22-25 April 2007，pp.2692-2696，AS方法在OFDM符號(hào)上疊加特定的信號(hào)時(shí)域序列，此特定序列由最優(yōu)化算法計(jì)算得到，起到壓制頻譜泄漏的作用，其信號(hào)時(shí)域序列的時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度和OFDM符號(hào)的時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度相同。AS方法將抵消信號(hào)對(duì)OFDM符號(hào)的數(shù)據(jù)子載波的干擾限制在可以接受的范圍內(nèi)，但其消除頻譜泄漏的效果有限，不能滿足OFDM通信系統(tǒng)和其他通信系統(tǒng)(包括其他OFDM通信系統(tǒng))分享或共享頻譜資源的需要。
上述各種方法控制OFDM信號(hào)頻譜泄漏的效果有限，不能完全滿足實(shí)際需求。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法，目的在于具有較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，對(duì)正交頻分復(fù)用符號(hào)的數(shù)據(jù)子載波只造成較小的干擾，能更有效地減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏。
本發(fā)明的一種減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法，輸入的第i段數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換后得到正交頻分復(fù)用符號(hào)的頻域序列Di(k)，0≤k≤N-1，串并轉(zhuǎn)換時(shí)避免使用目標(biāo)頻帶及其附近的子載波，Di(k)通過(guò)離散傅立葉反變換調(diào)制到相鄰頻率間隔為Δf的N個(gè)子載波上，得到正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列di(n)，0≤n≤N-1，di(n)的持續(xù)時(shí)間為T，di(n)經(jīng)過(guò)并串轉(zhuǎn)換后，在其前后分別加上循環(huán)前綴和保護(hù)間隔，得到正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列si(n)，si(n)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度為L(zhǎng)，其中有效正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列ti(n)的時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度為W，有效正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列ti(n)為正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列si(n)排除循環(huán)前綴和保護(hù)間隔之一或二者為全零數(shù)據(jù)的下余部分，其中，T≤W≤L，其特征在于，其包括 (1)生成抵消信號(hào)步驟；對(duì)正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列si(n)生成最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)，ci(n)的時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度P大于其對(duì)應(yīng)的si(n)時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度L，包括 (1.1)計(jì)算目標(biāo)頻帶頻譜泄漏過(guò)程計(jì)算si(n)在目標(biāo)頻帶上的頻譜泄漏，通過(guò)在頻域采樣點(diǎn){f1，…，fM}上采樣得到采樣點(diǎn)fm上的頻譜泄漏干擾值Et(m)， 式中，ΔT＝T/N，fs＝NΔf， a為非負(fù)整數(shù)， 矢量形式Et＝[Et(1) Et(2)…Et(M)]T； (1.2)計(jì)算最優(yōu)抵消信號(hào)過(guò)程找出最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)，ci(n)滿足下式及其約束條件 n＝0，1，…，P/ΔT-1， Ec＝[Ec(1) Ec(2)…Ec(M)]T，為Ec(m)的矢量形式， 約束條件為且‖Ic‖2≤λ2， 其中，表示選擇合適的ci(n)，使得‖Ec+Et‖2的值最小，Ec(m)為ci(n)在采樣點(diǎn)fm上的頻譜補(bǔ)償，0＜λ1、λ2≤∞，為設(shè)定的門限值，當(dāng)λi＝∞，i＝1、2，等效于取消λi對(duì)應(yīng)的約束條件，Ic為抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)對(duì)正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列si(n)的數(shù)據(jù)子載波的干擾矢量，‖·‖2表示對(duì)矢量求其模的平方；計(jì)算上述表達(dá)式可通過(guò)最小二乘法求解，見(jiàn)W.Gander，″Least squares with a quadratic constraint，″Numerische Mathematik，vol.36，no.3，pp.291-307，1981； (2)信號(hào)疊加步驟；將多個(gè)正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列順次首尾相連，s1(0)，…，s1(L/ΔT-1)，…，si-1(0)，…，si-1(L/ΔT-1)，si(0)，…，si(L/ΔT-1)，si+1(0)，…si+1(L/ΔT-1)，…，形成多正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列S，將ci(n)的第a+1位ci(a)與ti(n)的第一位ti(0)對(duì)齊，ci(n)疊加到S上，形成待發(fā)送正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)域序列； (4)信號(hào)發(fā)射步驟；將待發(fā)送正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)域序列通過(guò)發(fā)射機(jī)發(fā)射。
所述的一種減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法，其特征在于 所述生成抵消信號(hào)步驟的計(jì)算目標(biāo)頻帶頻譜泄漏過(guò)程中 所述的一種減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法，其特征在于， (3.1)所述生成抵消信號(hào)步驟中，最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)表示為 n＝0，1，…，P/ΔT-1 其中Ci(q)代表第q個(gè)抵消信號(hào)子載波的權(quán)值，gq為第q個(gè)抵消信號(hào)子載波的頻率； (3.2)所述生成抵消信號(hào)步驟中，所述計(jì)算最優(yōu)抵消信號(hào)過(guò)程為找出最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)，最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)滿足下式及其約束條件 q＝1，2，…，Q 約束條件為且‖Ic‖2≤λ2， 0＜λ1、λ2≤∞，為設(shè)定的門限值，當(dāng)λi＝∞，i＝1、2，等效于取消λi對(duì)應(yīng)的約束條件。
抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)可以表示為多個(gè)抵消信號(hào)子載波信號(hào)的和，這些抵消信號(hào)子載波信號(hào)的時(shí)域序列的時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度和抵消信號(hào)的時(shí)域序列相同為P，并且大于其對(duì)應(yīng)的正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度L，這些抵消信號(hào)子載波信號(hào)的頻率間隔是Δfc，小于正交頻分復(fù)用符號(hào)的子載波頻率間隔Δf。用抵消信號(hào)子載波可以將抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)表示如下 n＝0，1，…，P/ΔT-1 其中Ci(q)代表第q個(gè)抵消信號(hào)子載波的權(quán)值，gq是第q個(gè)抵消信號(hào)子載波的頻率。在設(shè)計(jì)抵消信號(hào)時(shí)只取目標(biāo)頻帶及其附近共Q個(gè)抵消信號(hào)子載波信號(hào)，因?yàn)镼＜P/ΔT，所以待確定參數(shù)個(gè)數(shù)少于前面提到的方法，所需要的計(jì)算量較小，這樣得到的抵消信號(hào)稱為第一種特殊形式的抵消信號(hào)，采用這種特殊形式設(shè)計(jì)抵消信號(hào)可大幅度降低優(yōu)化計(jì)算的復(fù)雜度。
所述的一種減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法，其特征在于 (4.1)所述生成抵消信號(hào)步驟中，最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)表示為 ci(n)＝ci1(n)ce(n)+ci2(n) n＝0，1，…，P/ΔT-1 其中


表示所有滿足gq/Δf為整數(shù)的q的集合，

表示整數(shù)的集合；


表示所有滿足gq/Δf不為整數(shù)的q的集合，

表示整數(shù)的集合； ce(n)是一個(gè)長(zhǎng)度為P/ΔT的時(shí)域序列 (4.2)所述生成抵消信號(hào)步驟中，所述計(jì)算最優(yōu)抵消信號(hào)過(guò)程為找出最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)，最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)滿足下式及其約束條件 q＝1，2，…，Q 約束條件為且‖Ic‖2≤λ2且
0＜λ1、λ2、λ3≤∞，為設(shè)定的門限值，當(dāng)λi＝∞，i＝1、2、3，等效于取消λi對(duì)應(yīng)的約束條件。
抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)可以表示為多個(gè)抵消信號(hào)子載波信號(hào)的和，為了減少抵消信號(hào)對(duì)正交頻分復(fù)用符號(hào)的干擾，這些抵消信號(hào)子載波分成兩類第一類具有和正交頻分復(fù)用符號(hào)的子載波相同的頻率，將其時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度截短到與正交頻分復(fù)用符號(hào)時(shí)域數(shù)據(jù)的時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度相同；第二類具有和正交頻分復(fù)用符號(hào)的子載波不同的頻率，其時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度和抵消信號(hào)的時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度相同，這種特殊形式的抵消信號(hào)可以用以下公式表示， ci(n)＝ci1(n)ce(n)+ci2(n) n＝0，1，…，P/ΔT-1 其中

表示第一類抵消信號(hào)子載波信號(hào)的和，第一類抵消信號(hào)子載波的頻率是滿足gq/Δf是整數(shù)的gq，即這些子載波頻率和正交頻分復(fù)用符號(hào)的子載波頻率相重合，

表示所有滿足gq/Δf為整數(shù)的q的集合，

表示整數(shù)的集合；

表示第二類抵消信號(hào)子載波信號(hào)的和，第二類抵消信號(hào)子載波的頻率是滿足gq/Δf不是整數(shù)的gq，即這些子載波頻率和正交頻分復(fù)用符號(hào)的子載波頻率不相重合； ce(n)是一個(gè)長(zhǎng)度為P/ΔT的時(shí)域序列，其作用是將ci1(n)截短到與ti(n)相同的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度W，只保留與ti(n)對(duì)齊的ci1(n)中間部分 采用這種特殊形式設(shè)計(jì)抵消信號(hào)可大幅度降低優(yōu)化計(jì)算的復(fù)雜度，同時(shí)可以限制抵消信號(hào)對(duì)正交頻分復(fù)用符號(hào)的數(shù)據(jù)子載波造成的干擾。
本發(fā)明能減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏，在正交頻分復(fù)用通信系統(tǒng)和其他通信系統(tǒng)分享或共享頻譜資源時(shí)，提高頻譜資源的利用效率。正交頻分復(fù)用技術(shù)的另一種形式是多載波調(diào)制技術(shù)，本發(fā)明同樣適用采用多載波技術(shù)的通信系統(tǒng)。



圖1是本發(fā)明流程框圖； 圖2是本發(fā)明生成抵消信號(hào)步驟流程框圖； 圖3是本發(fā)明信號(hào)疊加步驟的待發(fā)送正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)域序列形成示意圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖和一組具體參數(shù)對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明 參數(shù)說(shuō)明假設(shè)目標(biāo)頻帶為86Δf～88Δf。目標(biāo)頻帶頻譜采樣點(diǎn){f1，…，fM}為86Δf～88Δf，步長(zhǎng)為0.25Δf。
圖1所示為本發(fā)明流程框圖輸入的第i段數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換后得到正交頻分復(fù)用符號(hào)的頻域序列Di(k)，0≤k≤N-1，N＝128，串并轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)避免使用目標(biāo)頻帶及其附近的子載波，正交頻分復(fù)用符號(hào)的頻域序列Di(k)通過(guò)離散傅立葉反變換調(diào)制到相鄰頻率間隔為Δf＝4.125MHz的N個(gè)子載波上得到正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列di(n)，0≤n≤N-1，N＝128，di(n)的持續(xù)時(shí)間為T＝128ΔT，di(n)經(jīng)過(guò)并串轉(zhuǎn)換并且在其前后分別加上全零的循環(huán)前綴(持續(xù)時(shí)間為32ΔT)和全零的保護(hù)間隔(持續(xù)時(shí)間為5ΔT)，得到正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列si(n)，si(n)持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝165ΔT，其中有效正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列ti(n)的時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度為W＝128ΔT，然后對(duì)正交頻分復(fù)用符號(hào)時(shí)域序列si(n)生成最優(yōu)抵消信號(hào)時(shí)域序列ci(n)，ci(n)的持續(xù)時(shí)間為P＝256ΔT，將最優(yōu)抵消信號(hào)時(shí)域序列ci(n)與正交頻分復(fù)用符號(hào)時(shí)域序列si(n)相疊加后通過(guò)發(fā)射機(jī)發(fā)射。
圖2所示為本發(fā)明生成抵消信號(hào)步驟流程框圖計(jì)算si(n)在目標(biāo)頻帶上的頻譜泄漏，通過(guò)在頻域采樣點(diǎn){f1，…，fM}上采樣得到采樣點(diǎn)fm上的頻譜泄漏干擾值Et(m)和矢量形式Et＝[Et(1) Et(2)…Et(M)]T。然后根據(jù)Et計(jì)算最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)。在此計(jì)算過(guò)程中，取a＝64。
計(jì)算最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)可以采用下述兩種方法 (1)方法一最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)表示為 n＝0，1，…，P/ΔT-1 其中Ci(q)代表第q個(gè)抵消信號(hào)子載波的權(quán)值，gq為第q個(gè)抵消信號(hào)子載波的頻率； 最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)滿足下式及其約束條件 q＝1，2，…，Q 約束條件為且‖Ic‖2≤λ2， 0＜λ1、λ2≤∞，為設(shè)定的門限值，λi取較小的值，抵消信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)的干擾較小，但抵消的效果也比較差，λi取較大的值，抵消信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)的干擾較大，但抵消的效果也比較好，對(duì)于一些常用的調(diào)制方式，可以取λi＝∞，i＝1、2，等效于取消λi對(duì)應(yīng)的約束條件。
上述公式可采用最小二乘法求解。
(2)方法二最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)也可表示為 ci(n)＝ci1(n)ce(n)+ci2(n) n＝0，1，…，P/ΔT-1 其中


表示所有滿足gq/Δf為整數(shù)的q的集合，

表示整數(shù)的集合；


表示所有滿足gq/Δf不為整數(shù)的q的集合，

表示整數(shù)的集合； ce(n)是一個(gè)長(zhǎng)度為P/ΔT的時(shí)域序列 最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)滿足下式及其約束條件 q＝1，2，…，Q 約束條件為且‖Ic‖2≤λ2且
0＜λ1、λ2、λ3≤∞，為設(shè)定的門限值，λi取較小的值，抵消信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)的干擾較小，但抵消的效果也比較差，λi取較大的值，抵消信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)的干擾較大，但抵消的效果也比較好，對(duì)于一些常用的調(diào)制方式，可以取λi＝∞，i＝1、2、3，等效于取消λi對(duì)應(yīng)的約束條件。
上述公式可采用最小二乘法求解。
圖3是本發(fā)明信號(hào)疊加步驟的待發(fā)送正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)時(shí)域序列形成示意圖將多個(gè)正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列順次首尾相連，s1(0)，…，s1(255)，…，si-1(0)，…，si-1(255)，si(0)，…，si(255)，si+1(0)，…si+1(255)，…，形成多正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列S，將ci(n)的第64位ci(63)與ti(n)的第一位ti(0)對(duì)齊，其中，ti(0)即為si(32)，對(duì)齊后將ci(n)疊加到S上，即ci(n)第1～32位(ci(0)～ci(31))和si-1(n)第97～128位(si-1(96)～si-1(127))對(duì)應(yīng)相疊加，ci(n)第33～64位(ci(32)～ci(63))和si(n)的循環(huán)前綴對(duì)應(yīng)相疊加，ci(n)第193～197位(ci(192)～ci(196))和si(n)的保護(hù)間隔對(duì)應(yīng)相疊加，ci(n)第198～256位(ci(197)～ci(255))和si+1(n)第1～59位(si+1(0)～si+1(58))對(duì)應(yīng)相疊加，形成待發(fā)送正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)域序列。
仿真結(jié)果表明 若使用上述方法一產(chǎn)生抵消信號(hào)，則這組參數(shù)在64階正交幅度調(diào)制方式下(64QAM)，通過(guò)加性高斯白噪聲(AWGN)信道，可以使目標(biāo)頻帶的頻譜至少壓制80dB，而誤碼率在0.001處損失約1.6dB。
若使用本發(fā)明所述方法二產(chǎn)生抵消信號(hào)，則這組參數(shù)在64階正交幅度調(diào)制方式下(64QAM)，通過(guò)加性高斯白噪聲(AWGN)信道，可以使目標(biāo)頻帶的頻譜至少壓制60dB，而誤碼率在0.001處損失約0.16dB。
權(quán)利要求
1.一種減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法，輸入的第i段數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換后得到正交頻分復(fù)用符號(hào)的頻域序列Di(k)，0≤k≤N-1，串并轉(zhuǎn)換時(shí)避免使用目標(biāo)頻帶及其附近的子載波，Di(k)通過(guò)離散傅立葉反變換調(diào)制到相鄰頻率間隔為Δf的N個(gè)子載波上，得到正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列di(n)，0≤n≤N-1，di(n)的持續(xù)時(shí)間為T，di(n)經(jīng)過(guò)并串轉(zhuǎn)換后，在其前后分別加上循環(huán)前綴和保護(hù)間隔，得到正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列si(n)，si(n)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度為L(zhǎng)，其中有效正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列ti(n)的時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度為W，有效正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列ti(n)為正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列si(n)排除循環(huán)前綴和保護(hù)間隔之一或二者為全零數(shù)據(jù)的下余部分，其中，T≤W≤L，其特征在于，其包括
(1)生成抵消信號(hào)步驟；對(duì)正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列si(n)生成最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)，ci(n)的時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度P大于其對(duì)應(yīng)的si(n)時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)度L，包括
(1.1)計(jì)算目標(biāo)頻帶頻譜泄漏過(guò)程計(jì)算si(n)在目標(biāo)頻帶上的頻譜泄漏，通過(guò)在頻域采樣點(diǎn){f1，…，fM}上采樣得到采樣點(diǎn)fm上的頻譜泄漏干擾值Et(m)，
式中，ΔT＝T/N，fs＝NΔf，
a為非負(fù)整數(shù)，
矢量形式Et＝[Et(1)Et(2)…Et(M)]T；
(1.2)計(jì)算最優(yōu)抵消信號(hào)過(guò)程找出最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)，ci(n)滿足下式及其約束條件
P/ΔT-1，
Ec＝[Ec(1)Ec(2)…Ec(M)]T，為Ec(m)的矢量形式，
約束條件為且||Ic||2≤λ2，
其中，表示選擇合適的ci(n)，使得||Ec+Et||2的值最小，Ec(m)為ci(n)在采樣點(diǎn)fm上的頻譜補(bǔ)償，0＜λ1、λ2≤∞，為設(shè)定的門限值，當(dāng)λi＝∞，i＝1、2，等效于取消λi對(duì)應(yīng)的約束條件，Ic為抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)對(duì)正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列si(n)的數(shù)據(jù)子載波的干擾矢量，||·||2表示對(duì)矢量求其模的平方；
(2)信號(hào)疊加步驟；將多個(gè)正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列順次首尾相連，s1(0)，…，s1(L/ΔT-1)，…，si-1(0)，…，si-1(L/ΔT-1)，si(0)，…，si(L/ΔT-1)，si+1(0)，…si+1(L/ΔT-1)，…，形成多正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域序列S，將ci(n)的第a+1位ci(a)與ti(n)的第一位ti(0)對(duì)齊，ci(n)疊加到S上，形成待發(fā)送正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)域序列；
(3)信號(hào)發(fā)射步驟；將待發(fā)送正交頻分復(fù)用數(shù)據(jù)的時(shí)域序列通過(guò)發(fā)射機(jī)發(fā)射。
2.如權(quán)利要求1所述的一種減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法，其特征在于
所述生成抵消信號(hào)步驟的計(jì)算目標(biāo)頻帶頻譜泄漏過(guò)程中
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法，其特征在于，
(3.1)所述生成抵消信號(hào)步驟中，最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)表示為
P/ΔT-1
其中Ci(q)代表第q個(gè)抵消信號(hào)子載波的權(quán)值，gq為第q個(gè)抵消信號(hào)子載波的頻率；
(3.2)所述生成抵消信號(hào)步驟中，所述計(jì)算最優(yōu)抵消信號(hào)過(guò)程為找出最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)，最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)滿足下式及其約束條件
約束條件為且||Ic||2≤λ2，
0＜λ1、λ2≤∞，為設(shè)定的門限值，當(dāng)λi＝∞，i＝1、2，等效于取消λi對(duì)應(yīng)的約束條件。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法，其特征在于
(4.1)所述生成抵消信號(hào)步驟中，最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)表示為
ci(n)＝ci1(n)ce(n)+ci2(n)n＝0，1，…，P/ΔT-1
其中
表示所有滿足gq/Δf為整數(shù)的q的集合，
表示整數(shù)的集合；
表示所有滿足gq/Δf不為整數(shù)的q的集合，
表示整數(shù)的集合；
ce(n)是一個(gè)長(zhǎng)度為P/ΔT的時(shí)域序列
(4.2)所述生成抵消信號(hào)步驟中，所述計(jì)算最優(yōu)抵消信號(hào)過(guò)程為找出最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)，最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)滿足下式及其約束條件
約束條件為且||Ic||2≤λ2且
0＜λ1、λ2、λ3≤∞，為設(shè)定的門限值，當(dāng)λi＝∞，i＝1、2、3，等效于取消λi對(duì)應(yīng)的約束條件。
全文摘要
減少正交頻分復(fù)用信號(hào)頻譜泄漏的方法，屬于采用正交頻分復(fù)用(OFDM)信號(hào)的無(wú)線和有線通信技術(shù)領(lǐng)域，目的在于具有較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，對(duì)OFDM符號(hào)的數(shù)據(jù)子載波只造成較小干擾，更有效地減少信號(hào)頻譜泄漏。本發(fā)明輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換、離散傅立葉反變換、并串轉(zhuǎn)換，加上循環(huán)前綴和保護(hù)間隔，得到OFDM符號(hào)的時(shí)域序列si(n)，對(duì)si(n)生成最優(yōu)抵消信號(hào)的時(shí)域序列ci(n)，將ci(n)與si(n)疊加，通過(guò)發(fā)射機(jī)發(fā)射。為減少計(jì)算復(fù)雜度和降低抵消信號(hào)對(duì)si(n)中數(shù)據(jù)子載波的干擾，本發(fā)明還提出了兩種抵消信號(hào)產(chǎn)生方法。本發(fā)明減少OFDM信號(hào)頻譜泄漏，提高頻譜資源利用率，同樣適用采用多載波技術(shù)的通信系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101335735SQ20081004853
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者屈代明, 王志強(qiáng) 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)