專利名稱：一種譜域通信信號的解調(diào)方法及解調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種譜域通信信號的解調(diào)方法及解調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為一項標準的兼容性好的多天線分集技術(shù)，循環(huán)延時分集(Cyclic Delay Diversity，CDD)已經(jīng)大大增強了現(xiàn)有標準的正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing, OFDM)技術(shù)，使其能夠在豐富散射的無線環(huán)境中獲得足夠的空間分集增益。循環(huán)延時處理能夠把空間分集轉(zhuǎn)換為頻率分集，從而在OFDM系統(tǒng)的頻域上加入冗余性。與空時分組編碼(Space-Time Block Coding, STBC)和空時交織編碼(Space-Time Trellis Codes, STTC)技術(shù)不同的是，循環(huán)延時分集技術(shù)僅僅在發(fā)送端就可以實現(xiàn)，使用該增強技術(shù)的系統(tǒng)保持了對標準的兼容性。因此，循環(huán)延時分集技術(shù)可以集成到一些現(xiàn)行的廣播標準(例如DAB、DVB和DVB-Η)和下一代移動通信(36PP-LTE)中，同樣也可以應(yīng)用于無線MAN和LAN標準(例如IEEE802. Ila和HIPERLAN/2)。但是，循環(huán)延時分集技術(shù)不能同時提供空分多址接入功能和空間復(fù)用功能。⑶D-OFDM信號的循環(huán)平穩(wěn)特性在總體上是由兩種不同處理過程的內(nèi)在周期性決定的，它們分別是CP和CDD處理。具體而言，CP和CDD處理分別誘導(dǎo)出不同的、在循環(huán)頻率和延時參數(shù)二維平面上相互分離的循環(huán)平穩(wěn)分量。特別地，由CDD誘導(dǎo)的循環(huán)平穩(wěn)分量的位置和大小可隨著循環(huán)延時參數(shù)的變化而變化，并相互線性獨立。CDD-OFDM信號所表現(xiàn)出來的循環(huán)平穩(wěn)特性已應(yīng)用于下面兩類譜域通信系統(tǒng)中。其分別是面向單用戶的基于循環(huán)延時調(diào)制的譜域信道復(fù)用傳輸，和面向多用戶的基于循環(huán)延時信道化矢量的譜分多址接入。在基于循環(huán)延時調(diào)制的譜域信道復(fù)用傳輸系統(tǒng)中，系統(tǒng)的發(fā)射裝置中嵌入有循環(huán)延時調(diào)制模塊、及循環(huán)延時分集正交頻分復(fù)用發(fā)射模塊；循環(huán)延時調(diào)制模塊用以將子信息比特流映射為循環(huán)延時矢量；循環(huán)延時分集正交頻分復(fù)用發(fā)射模塊用以根據(jù)所述循環(huán)延時矢量對分集正交頻分復(fù)用符號進行循環(huán)延時操作，從而實現(xiàn)譜域信道的復(fù)用。該系統(tǒng)通過多天線裝置，在現(xiàn)有的CDD-OFDM標準系統(tǒng)中嵌入循環(huán)延時調(diào)制模塊，調(diào)制CDD-OFDM信號的循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的大小和位置，實現(xiàn)了 OFDM調(diào)制信道和循環(huán)延時調(diào)制信道的復(fù)用，解決了在多載波頻域信道上復(fù)用譜域信道的問題；該系統(tǒng)在獲得循環(huán)延時分集的同時，不消耗額外功率和帶寬，并且提高了系統(tǒng)的傳輸速率。在基于循環(huán)延時信道化矢量的譜分多址接入系統(tǒng)中，系統(tǒng)的發(fā)射裝置包括基于循環(huán)延時信道化矢量的第一譜分多址接入調(diào)度實體、至少一基于循環(huán)延時信道化矢量的第一譜分多址接入物理層實體；其基于循環(huán)延時信道化矢量的第一譜分多址接入調(diào)度實體包括循環(huán)延時信道化矢量第一分配單元、基于譜分多址接入信道的第一自適應(yīng)調(diào)制單元；基于循環(huán)延時信道化矢量的第一譜分多址接入物理層實體包括依次連接的緩存單元、編碼和速率匹配單元、正交幅度調(diào)制單元、譜分多址接入處理單元。該系統(tǒng)通過多天線發(fā)射裝置，使得基于不同循環(huán)延時矢量的CDD-OFDM信號的循環(huán)自相關(guān)函數(shù)之間相互線性獨立，從而解決了⑶D-OFDM技術(shù)不能實現(xiàn)空分多址接入的問題。
在已有的循環(huán)特征檢測算法中，往往采用簡化次優(yōu)算法，檢測性能不高，無法滿足基于循環(huán)延時調(diào)制的譜域信道復(fù)用傳輸系統(tǒng)對譜域通信信號解調(diào)性能的要求。原有的最優(yōu)化檢測算法計算復(fù)雜度較高，難以應(yīng)用于實際的信號檢測或解調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種譜域通信信號的解調(diào)方法，該方法；此外，本發(fā)明還提供一種譜域通信信號的解調(diào)系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種譜域通信信號的解調(diào)系統(tǒng)，包括循環(huán)自相關(guān)函數(shù)估計值處理單元，循環(huán)延時檢測處理單元，循環(huán)調(diào)制矢量解映射處理單元；所述循環(huán)自相關(guān)函數(shù)估計值處理單元用以根據(jù)接收到的一段連續(xù)的CDM-OFDM循環(huán)延時調(diào)制信號r (η)，計算相應(yīng)的循環(huán)自相關(guān)函數(shù)
的估計值色
權(quán)利要求
1.一種譜域通信信號的解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述解調(diào)系統(tǒng)包括循環(huán)自相關(guān)函數(shù)估計值處理單元，用以根據(jù)接收到的一段連續(xù)的CDM-OFDM循環(huán)延ι LM-I時調(diào)制信號r (η)，計算相應(yīng)的循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的估計值4( 力=^ Σ咖》+ ^C1，其LM =0中r(n)為長為L個OFDM周期的連續(xù)信號，M是一個OFDM符號的長度，α eO，...，M_l， τ e 1-M，. . .，M-I，α表示循環(huán)頻率，τ表示延時，η表示連續(xù)信號r (η)的釆樣序號，Wm—Ji /M—e ；循環(huán)延時檢測處理單元，與所述循環(huán)自相關(guān)函數(shù)估計值處理單元相連，用以針對不同的循環(huán)延時值S q分別計算相應(yīng)的似然函數(shù)Inpg(a^)IM，并根據(jù)最大似然判決準則得到相應(yīng)的循環(huán)延時矢量# =化一ρ}，其中，Q表示循環(huán)延時調(diào)制量集合；循環(huán)調(diào)制矢量解映射處理單元，與所述循環(huán)延時檢測處理單元相連，用以將所述循環(huán)延時矢量彳進行映射，得到所發(fā)送的循環(huán)調(diào)制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的譜域通信信號的解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)延時檢測處理單元包括似然函數(shù)處理單元，與所述循環(huán)自相關(guān)函數(shù)估計值處理單元相連，用以通過針對不同的循環(huán)延時值、分別獲得相應(yīng)的似然函數(shù)Inpg(a^)Kl;所述似然函數(shù)處理單元包括循環(huán)自相關(guān)函數(shù)處理單元、減法單元、估計誤差協(xié)方差矩陣處理單元和似然函數(shù)計算處理單元；所述循環(huán)自相關(guān)函數(shù)處理單元利用式
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的譜域通信信號的解調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述估計誤差協(xié)方差矩陣處理單元包括四階累積量處理單元，用以對所述協(xié)方差矩陣、中的四階累積量求和運算進行處理， 獲得四階累積量結(jié)構(gòu)和索引a;雙二階累積量處理單元，用以對協(xié)方差矩陣Α,中的雙二階累積量求和運算進行處理獲得雙二階累積量和索引b;二階噪聲混合累積量處理單元，用以對協(xié)方差矩陣中的二階噪聲混合累積量求和運算進行處理獲得噪聲二階混合矩和索引c ；四階噪聲累積量處理單元，用以對協(xié)方差矩陣中的四階噪聲累積量求和運算進行處理獲得噪聲四階累積量和索引d ；周期分塊處理單元，與所述四階累積量處理單元、雙二階累積量處理單元、二階噪聲混合累積量處理單元和四階噪聲累積量處理單元分別相連，用以基于塊狀分解的方法對所述四階累積量、雙二階累積量、噪聲二階混合矩和噪聲四階累積量中的二階累加求和運算進行分塊處理，獲得循環(huán)自相關(guān)函數(shù)估計誤差的協(xié)方差矩陣的求和結(jié)果。
4.一種譜域通信信號的解調(diào)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一，循環(huán)自相關(guān)函數(shù)估計值處理單元根據(jù)接收到的一段長為L個OFDM周期的連續(xù)的CDM-OFDM循環(huán)延時調(diào)制信號r (η)，計算相應(yīng)的循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的估計值
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的譜域通信信號的解調(diào)方法，其特征在于，步驟二中，所述似然函數(shù)的獲取過程為1)循環(huán)自相關(guān)函數(shù)處理單元獲得針對循環(huán)延時值Sq的循環(huán)自相關(guān)函數(shù)
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的譜域通信信號的解調(diào)方法，其特征在于，所述循環(huán)自相關(guān)函數(shù)估計誤差的協(xié)方差矩陣的詳細獲取過程為21)所述協(xié)方差矩陣在循環(huán)頻率分別為ki;、，延時量分別為τ” Tj時的分量為xW^1 = cov{^,(‘[)，< ( ，5)}=E{{crQii,Ti)-d、Qii,Ti))(crQij,Tj)-δ Qij,Tj))*}( ,.)χ\ ( ,. + Ti)x*Sq (rij)xSq (rij +Tj))-(Pi)X; ( ,. +r,.)}E{x; (Nj)Xgq (Hj +Tj))V1 V1 +E{X^ ("'.)^ ("》}δ("' +T' H WKniw-^1~ T2,r2 L^ L^,2M " ML M ".=° ",0( ,. +rt)xSq (nj )}< ( ,. -nj)az+E{z( ,)z*( , +τ^ζ* (Tij)Zinj +Tj))_-<5(Γ,.)<5(Γ》σζ4_其中，k”、= 0,1，...，M-1，τ” Tj =-M+l，-M+2，-,M-I ；22)所述周期分塊處理單元將步驟21)所述的協(xié)方差矩陣在循環(huán)頻率分別為ki;kj; 延時量分別為Ti,、時的分量中的二階累加求和運算區(qū)域進行分解，分解過程為首先設(shè)立以Iii為橫坐標以η」為縱坐標的坐標軸，其中叫，11」=0，1，-,ML-Lni與η」均表示時間采樣序號；然后將坐標軸上由坐標(n” Iij)表征的矩形區(qū)域在橫坐標和縱坐標上分別以間隔M進行分割，并分別以坐標(q，p)表示各個分割后的塊狀區(qū)域，其中q = floor(ni/M),p =f Ioor (nj/M),f Ioor (xx)表示不超過xx的最大整數(shù)，從而將所述的協(xié)方差矩陣中的二階累加求和運算區(qū)域分解為一系列塊狀區(qū)域(q，P)上的求和運算，其中q，P = 0，…，L-I ；23)將二階累加求和運算區(qū)域中沿著坐標軸的每個邊緣塊狀區(qū)域的求和結(jié)果分別乘以相應(yīng)的塊系數(shù)，其中每個邊緣塊狀區(qū)域的系數(shù)為weight = L-lq-p ；所述二階累加求和運算區(qū)域的求和結(jié)果即等于每個所述邊緣塊狀區(qū)域的求和結(jié)果與其相應(yīng)塊系數(shù)的乘積的累加和。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種譜域通信信號的解調(diào)方法及解調(diào)系統(tǒng)，該方法包括步驟一，循環(huán)自相關(guān)函數(shù)估計值處理單元根據(jù)接收到的一段長為個OFDM周期的連續(xù)的CDM-OFDM循環(huán)延時調(diào)制信號，計算相應(yīng)的循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的估計值；步驟二，循環(huán)延時檢測處理單元針對不同的循環(huán)延時值分別計算相應(yīng)的似然函數(shù)，并根據(jù)最大似然判決準則得到相應(yīng)的循環(huán)延時矢量；步驟三，循環(huán)調(diào)制矢量解映射處理單元將所述循環(huán)延時矢量進行映射，得到所發(fā)送的循環(huán)調(diào)制信號。本發(fā)明可應(yīng)用于譜域信道復(fù)用傳輸，在不影響普通OFDM信號傳輸?shù)耐瑫r增加系統(tǒng)容量；采用了分塊計算的方式，較大地降低了計算復(fù)雜度，節(jié)省了處理時間及資源。
文檔編號H04L27/26GK102546502SQ20101057817
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者楊旸, 田金鳳, 胡宏林, 蔣永磊, 郭海友, 陳華廈 申請人:上海無線通信研究中心