專利名稱：Tds-ofdm中功率受限頻段的功率抑制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種時(shí)域同步正交頻分復(fù)用(TimeDomain Synchronous OFDM，TDS-DFDM)系統(tǒng)中功率受限頻段的功率抑制方法及裝置。
背景技術(shù)：
為了規(guī)范頻譜資源的利用，減少頻譜的沖突，世界各國有特定的無線電法律法規(guī)部門根據(jù)本國的情況制定相應(yīng)的原則對(duì)頻譜資源進(jìn)行統(tǒng)一的管理和分配。比如，有一些頻段是業(yè)余無線電、宇航或深空通信、應(yīng)急通信等業(yè)務(wù)專用的，不能受到較強(qiáng)的電磁輻射干擾。因此，在公用通信系統(tǒng)如電力線通信(Power Line Communication, PLC)系統(tǒng)中，為了減少對(duì)這些重要業(yè)務(wù)產(chǎn)生干擾，一般要求系統(tǒng)在專用頻段處進(jìn)行陷波處理，并達(dá)到一定的功率抑制要求。同時(shí)，對(duì)于同一個(gè)通信系統(tǒng)來說，位置相鄰的不同設(shè)備工作在不同的頻道上，為了減少鄰頻干擾(Adjacent Channel Interference, ACI),也需要對(duì)設(shè)備傳輸頻段外的功率進(jìn)行抑制。其中，采用循環(huán)前綴正交頻分復(fù)用(Cyclic Prefix Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing, CP-0FDM)技術(shù)的 PLC HomePlug AV1.1 標(biāo)準(zhǔn)中就提出了明確的功率抑制指標(biāo)。時(shí)域同步正交頻分復(fù)用(Time Domain Synchronous OFDM, TDS-0FDM)系統(tǒng)，具有頻譜利用率高、同步快、支持快速移動(dòng)等優(yōu)勢(shì)。但是由于作為保護(hù)間隔填充在相鄰數(shù)據(jù)塊之間的偽隨機(jī)(Pseudo Noise, PN)序列不是數(shù)據(jù)塊的一部分,會(huì)造成傳輸信號(hào)的頻譜帶外泄露較CP-OFDM系統(tǒng)嚴(yán)重，無法滿足功率受限頻段上的要求。在中國地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)(Digital Television/Terrestrial Multimedia Broadcasting, DTMB)中，米用升余弦滾降濾波器(Square Root Raised Cosine Filter, SRRC Filter)對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行濾波成型，以減少帶外能量泄露，但是SRRC濾波處理無法靈活適應(yīng)對(duì)傳輸頻段內(nèi)陷波的效果，同時(shí)由于SRRC濾波器的階數(shù)很高，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，不利于系統(tǒng)的應(yīng)用。為了使TDS-OFDM技術(shù)能夠在PLC系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用，需要研究相應(yīng)的功率抑制技術(shù)以使其使得系統(tǒng)更好的滿足功率受限頻段上的要求，并盡可能的接近CP-OFDM系統(tǒng)的功率抑制性能。研究表明，在TDS-OFDM系統(tǒng)中采用時(shí)域加窗的功率抑制方法，通過合理的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合適的加窗處理可以提高信號(hào)傳輸?shù)撵`活性、有效性以及可靠性，在不降低系統(tǒng)頻譜效率的同時(shí)減少功率受限頻段上傳輸信號(hào)對(duì)外界的干擾。在TDS-OFDM系統(tǒng)中，頻域PN序列是系統(tǒng)已知的序列，用于系統(tǒng)同步和信道估計(jì)，但是在初始設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮到對(duì)功率抑制的影響，功率受限頻段旁的PN序列如果出現(xiàn)連續(xù)的I或-1序列，如[I I I I]和[-1 -1-1 -1]，就會(huì)造成在該頻段處的頻譜是Sinc函數(shù)的同相疊加，使得功率泄露增加。因此，利用設(shè)計(jì)好的短序列去替代功率受限頻段旁的子載波，能夠進(jìn)一步提高系統(tǒng)功率抑制性能，使得系統(tǒng)更好的滿足功率受限頻段上的要求，有利于TDS-OFDM技術(shù)在PLC系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)時(shí)域同步正交頻分復(fù)用(TDS-OFDM)系統(tǒng)中帶外功率泄露較嚴(yán)重的情況，提供一種TDS-OFDM系統(tǒng)中功率受限頻段的功率抑制方法及其裝置，進(jìn)一步提高系統(tǒng)功率抑制性能，使得系統(tǒng)更好的滿足功率受限頻段上的要求。(二)技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種TDS-OFDM中功率受限頻段的功率抑制方法，包括以下步驟:S1、根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉；S2、用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；S3、將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊進(jìn)行時(shí)域組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。優(yōu)選地，在步驟SI中，所述功率受限頻段是指:為了減少系統(tǒng)對(duì)傳輸頻段外、占用頻段邊緣的干擾而進(jìn)行功率抑制的頻段，或者是為了減少系統(tǒng)對(duì)所述傳輸頻段內(nèi)的干擾而進(jìn)行功率抑制的頻段。優(yōu)選地，在步驟SI中，所述訓(xùn)練序列的離散傅立葉域是偽隨機(jī)序列，包括m序列、Gold序列、Legendre序列、Walsh序列、Golay序列、上述序列的循環(huán)擴(kuò)展或截?cái)唷?yōu)選地，在步驟SI中，所述子載波關(guān)閉具體是指:計(jì)算所述功率受限頻段對(duì)應(yīng)訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的子載波，并分別將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)子載
波置為零。優(yōu)選地，步驟S2中，所述預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波具體是指:若對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段外、占用頻段邊緣進(jìn)行功率抑制，則用一段預(yù)設(shè)序列替換所述功率受限頻段旁且位于系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的子載波。優(yōu)選地，步驟S2中，所述預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波具體是指:若對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的某個(gè)頻段進(jìn)行功率抑制，則分別用兩段預(yù)設(shè)序列替換所述功率受限頻段兩側(cè)的子載波。優(yōu)選地，在步驟S2中，若是對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的某個(gè)功率受限頻段進(jìn)行功率抑制，所述兩段預(yù)設(shè)序列相對(duì)所述功率受限頻段中間點(diǎn)呈偶對(duì)稱。優(yōu)選地，在步驟S2中，所述預(yù)設(shè)序列使得所述功率受限頻段的功率譜均值小于預(yù)設(shè)值，或使所述功率受限頻段的功率譜最低值小于預(yù)設(shè)值。優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)序列的長(zhǎng)度根據(jù)功率受限頻段的功率抑制要求進(jìn)行選擇，每段預(yù)設(shè)序列的長(zhǎng)度為不小于4的整數(shù)。優(yōu)選地，若是對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段外、占用頻段邊緣進(jìn)行功率抑制，所述預(yù)設(shè)序列分為左側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列或右側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列，取值如下:所述左側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列從靠近功率受限頻段到遠(yuǎn)離功率受限頻段的首4位為[-1，I, I, I]或[1，-1, -1, -1]，所述右側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列從遠(yuǎn)離功率受限頻段到靠近功率受限頻段的末4位為[I, I, I, -1]或[-1，-1, -1, I]。優(yōu)選地，若是對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的某一個(gè)或多個(gè)頻段進(jìn)行功率抑制，所述兩段預(yù)設(shè)序列分別為左側(cè)預(yù)設(shè)序列和右側(cè)預(yù)設(shè)序列，取值如下:所述左側(cè)預(yù)設(shè)序列從遠(yuǎn)離功率受限頻段到靠近功率受限頻段的末4位為[I I I-1]或[-1 -1 -1 I]，所述右側(cè)預(yù)設(shè)序列從靠近功率受限頻段到遠(yuǎn)離功率受限頻段的首4位為[-1 I I I]或[1-1 -1 -1]。優(yōu)選地，在步驟S3中，所述時(shí)域加窗處理是指將時(shí)域幀的符號(hào)乘以窗函數(shù)的系數(shù)，并對(duì)相鄰時(shí)域幀進(jìn)行疊加，所述疊加包括對(duì)相鄰時(shí)域幀進(jìn)行部分重疊疊加或非重疊疊加。本發(fā)明還提供了一種TDS-OFDM中功率受限頻段的功率抑制裝置，其特征在于，該裝置包括:子載波處理模塊，用于根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉；訓(xùn)練序列重新設(shè)計(jì)模塊，與所述子載波處理模塊相連，用于根據(jù)功率受限頻段的功率抑制要求，用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；時(shí)域組幀模塊，與所述訓(xùn)練序列重新設(shè)計(jì)模塊相連，用于將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊在時(shí)域組幀；時(shí)域加窗模塊，與所述時(shí)域組幀模塊相連，用于對(duì)時(shí)域幀進(jìn)行時(shí)域加窗處理；后續(xù)處理模塊，與所述時(shí)域加窗模塊相連，用于對(duì)加窗處理后的時(shí)域幀進(jìn)行上變頻、濾波、信號(hào)放大處理。(三)有益效果本發(fā)明提供的時(shí)域同步正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中功率受限頻段的功率抑制方法及裝置，能夠有效提高TDS-OFDM系統(tǒng)功率抑制性能，使得系統(tǒng)更好的滿足功率受限頻段上的要求，具有復(fù)雜度低、頻譜成型效果好等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明方法的流程圖；圖2是本發(fā)明所提出的方法的帶內(nèi)功率抑制效果圖；圖3是本發(fā)明所提出的方法的帶外功率抑制效果圖；圖4是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖1是本發(fā)明方法的流程圖，本發(fā)明提供了一種TDS-OFDM系統(tǒng)中功率受限頻段的功率抑制方法，具體包括以下步驟:S1、根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉；S2、用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；S3、將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊進(jìn)行時(shí)域組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。優(yōu)選地，在步驟SI中，所述功率受限頻段是指:為了減少系統(tǒng)對(duì)傳輸頻段外、占用頻段邊緣的干擾而進(jìn)行功率抑制的頻段，或者是為了減少系統(tǒng)對(duì)所述傳輸頻段內(nèi)的干擾而進(jìn)行功率抑制的頻段。優(yōu)選地，在步驟SI中，所述訓(xùn)練序列的離散傅立葉域是偽隨機(jī)序列，包括m序列、Gold序列、Legendre序列、Walsh序列、Golay序列、上述序列的循環(huán)擴(kuò)展或截?cái)?。?yōu)選地，在步驟SI中，所述子載波關(guān)閉具體是指:計(jì)算所述功率受限頻段對(duì)應(yīng)訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的子載波，并分別將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)子載
波置為零。優(yōu)選地，步驟S2中，所述預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波具體是指:若對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段外、占用頻段邊緣進(jìn)行功率抑制，則用一段預(yù)設(shè)序列替換所述功率受限頻段旁且位于系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的子載波。優(yōu)選地，步驟S2中，所述預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波具體是指:若對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的某個(gè)頻段進(jìn)行功率抑制，則分別用兩段預(yù)設(shè)序列替換所述功率受限頻段兩側(cè)的子載波。優(yōu)選地，在步驟S2中，若是對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的某個(gè)功率受限頻段進(jìn)行功率抑制，所述兩段預(yù)設(shè)序列相對(duì)所述功率受限頻段中間點(diǎn)呈偶對(duì)稱。優(yōu)選地，在步驟S2中，所述預(yù)設(shè)序列使得所述功率受限頻段的功率譜均值小于預(yù)設(shè)值，或使所述功率受限頻段的功率譜最低值小于預(yù)設(shè)值。優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)序列的長(zhǎng)度根據(jù)功率受限頻段的功率抑制要求進(jìn)行選擇，每段預(yù)設(shè)序列的長(zhǎng)度為不小于4的整數(shù)。優(yōu)選地，若是對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段外、占用頻段邊緣進(jìn)行功率抑制，所述預(yù)設(shè)序列分為左側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列或右側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列，取值如下:所述左側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列從靠近功率受限頻段到遠(yuǎn)離功率受限頻段的首4位為[-1，I, I, I]或[1，-1, -1, -1]，所述右側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列從遠(yuǎn)離功率受限頻段到靠近功率受限頻段的末4位為[I, I, I, -1]或[-1，-1, -1, I]。優(yōu)選地，若是對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的某一個(gè)或多個(gè)頻段進(jìn)行功率抑制，所述兩段預(yù)設(shè)序列分別為左側(cè)預(yù)設(shè)序列和右側(cè)預(yù)設(shè)序列，取值如下:所述左側(cè)預(yù)設(shè)序列從遠(yuǎn)離功率受限頻段到靠近功率受限頻段的末4位為[I I1-1]或[-1 -1 -1 I]，所述右側(cè)預(yù)設(shè)序列從靠近功率受限頻段到遠(yuǎn)離功率受限頻段的首4位為[-1 I I I]或[1-1 -1 -1]。優(yōu)選地，在步驟S3中，所述時(shí)域加窗處理是指將時(shí)域幀的符號(hào)乘以窗函數(shù)的系數(shù)，并對(duì)相鄰時(shí)域幀進(jìn)行疊加，所述疊加包括對(duì)相鄰時(shí)域幀進(jìn)行部分重疊疊加或非重疊疊加。實(shí)施例1實(shí)施例1給出了本發(fā)明提出的一種TDS-OFDM系統(tǒng)中功率受限頻段的功率抑制方法的一種具體實(shí)施方式
。本實(shí)施例中，采用雙PN的TDS-OFDM系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，占用頻段為2_30MHz，實(shí)際的傳輸頻段帶寬為26.46MHz，訓(xùn)練序列由兩段相同的序列組成，每段序列的離散傅里葉域是長(zhǎng)度為256的偽隨機(jī)序列，記為，待發(fā)送的OFDM數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度為4096，采用256QAM調(diào)制，LDPC碼率為0.8，交織深度為720。S1、根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉；本實(shí)施例中，為了減少系統(tǒng)對(duì)9.9-10.3MHz的寬度為400KHz的功率受限頻段的干擾，需要將該頻段上的功率降到比平均發(fā)送功率低至少30dB。根據(jù)換算，這對(duì)應(yīng)于μ:,}=上第73到76這4個(gè)子載波和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊上第1153到1216這64個(gè)子載波。將相應(yīng)頻段上的子載波置為零。S2、用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；本實(shí)施例中，對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段中的某個(gè)頻段進(jìn)行功率抑制，分別用兩段預(yù)設(shè)序列替換該功率受限頻段兩側(cè)的子載波，使得該頻段功率譜的均值小于預(yù)設(shè)值，預(yù)設(shè)值為-105dBm/Hz，其中信號(hào)的平均發(fā)送功率譜密度為-70dBm/Hz。根據(jù)功率要求選擇不同長(zhǎng)度的預(yù)設(shè)序列，所選擇的左側(cè)預(yù)設(shè)序列從遠(yuǎn)離功率受限頻段到靠近功率受限頻段的末4位為[I I1-1]或[-1 -1 -1 I]，所選擇的右側(cè)預(yù)設(shè)序列從靠近功率受限頻段到遠(yuǎn)離功率受限頻段的首4位為[-1 I I I]或[1-1 -1 -1]，本實(shí)施例中，每段預(yù)設(shè)序列的長(zhǎng)度為4，選擇[1，I, I, -1]和[-1，I, I, I]分別作為左側(cè)和右側(cè)預(yù)設(shè)
序列用來替換在該頻段兩側(cè)的子載波。S3、將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊進(jìn)行時(shí)域組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。本實(shí)施例中，將處理后的丨XJ=序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊分別作長(zhǎng)度為256和4096的IFFT，獲得相應(yīng)的時(shí)域PN序列和時(shí)域數(shù)據(jù)塊，用兩段相同的時(shí)域PN序列構(gòu)成新的訓(xùn)練序列，將訓(xùn)練序列與時(shí)域數(shù)據(jù)塊在時(shí)域進(jìn)行組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。圖2是本發(fā)明所提出的方法的帶內(nèi)功率抑制效果圖，可以看到，經(jīng)過處理后的TDS-OFDM系統(tǒng)在功率受限頻段上的陷波性能大大提高，更接近CP-OFDM系統(tǒng)的性能，能夠很好的滿足功率受限頻段上的要求。實(shí)施例2實(shí)施例2給出了本發(fā)明提出的一種TDS-OFDM系統(tǒng)中功率受限頻段的功率抑制方法的一種具體實(shí)施方式
。本實(shí)施例中，采用單PN的TDS-OFDM系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，占用頻段為12_20MHz，實(shí)際的傳輸頻段帶寬為7.56MHz，訓(xùn)練序列的離散傅里葉域是長(zhǎng)度為256的偽隨機(jī)序列，待發(fā)送的OFDM數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度為2048，采用256APSK調(diào)制，LDPC碼率為0.4，交織深度為720。S1、根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉；本實(shí)施例中，為了減少系統(tǒng)對(duì)13-13.03MHz的寬度為30KHz的功率受限頻段的干擾，需要將該頻段上的功率降到比平均發(fā)送功率低至少30dB。根據(jù)換算，這對(duì)應(yīng)于訓(xùn)練序列上第33個(gè)子載波和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊上第257到264這8個(gè)子載波。將相應(yīng)頻段上的子載波置為零。S2、用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；本實(shí)施例中，對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段中的某個(gè)頻段進(jìn)行功率抑制，分別用兩段預(yù)設(shè)序列替換該功率受限頻段兩側(cè)的子載波，使得該頻段功率譜最低值小于預(yù)設(shè)值，預(yù)設(shè)值為-105dBm/Hz，其中信號(hào)的平均發(fā)送功率譜密度為-70dBm/Hz。根據(jù)功率要求選擇不同長(zhǎng)度的預(yù)設(shè)序列，所選擇的左側(cè)預(yù)設(shè)序列從遠(yuǎn)離功率受限頻段到靠近功率受限頻段的末4位為[I I1-1]或[-1 -1 -1 I]，所選擇的右側(cè)預(yù)設(shè)序列從靠近功率受限頻段到遠(yuǎn)離功率受限頻段的首4位為[-1 I I I]或[1-1 -1 -1]，本實(shí)施例中，每段預(yù)設(shè)序列的長(zhǎng)度為6，選擇[-1,-1, I, I, 1,-1]和[1,-1,-1,-1, I, I]分別作為左側(cè)和右側(cè)預(yù)設(shè)序列用來替換訓(xùn)練序列在該頻段兩側(cè)的子載波。S3、將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊進(jìn)行時(shí)域組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。本實(shí)施例中，將處理后的訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊分別作長(zhǎng)度為256和2048的IFFT，獲得相應(yīng)的時(shí)域訓(xùn)練序列和時(shí)域數(shù)據(jù)塊，將二者在時(shí)域進(jìn)行組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。實(shí)施例3實(shí)施例3給出了本發(fā)明提出的一種TDS-OFDM系統(tǒng)中功率受限頻段的功率抑制方法的一種具體實(shí)施方式
。本實(shí)施例中，采用雙PN的TDS-OFDM系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，占用頻段為22_30MHz，實(shí)際的傳輸頻段帶寬為7.56MHz，訓(xùn)練序列由兩段相同的序列組成，每段序列的離散傅里葉域是長(zhǎng)度為256的偽隨機(jī)序列，記為丨，待發(fā)送的OFDM數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度為8192，采用1024QAM調(diào)制，LDPC碼率為0.8，交織深度為720。S1、根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉；本實(shí)施例中，為了減少系統(tǒng)對(duì)25-25.06MHz的寬度為60KHz的功率受限頻段的干擾，需要將該頻段上的功率降到比平均發(fā)送功率低至少30dB。根據(jù)換算，這對(duì)應(yīng)于
上第97到98這2個(gè)子載波和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊上第3073到3136這64個(gè)子載波。將相應(yīng)頻段上的子載波置為零。S2、用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；本實(shí)施例中，對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段中的某個(gè)頻段進(jìn)行功率抑制，分別用兩段預(yù)設(shè)序列替換該功率受限頻段兩側(cè)的子載波，使得該頻段功率譜最低值小于預(yù)設(shè)值，預(yù)設(shè)值為-105dBm/Hz，其中信號(hào)的平均發(fā)送功率譜密度為-70dBm/Hz。根據(jù)功率要求選擇不同長(zhǎng)度的預(yù)設(shè)序列，本實(shí)施例中，每段預(yù)設(shè)序列的長(zhǎng)度為5，選擇[1，-1, I, I, -1]和[1，-1, -1, -1, I]作為兩段預(yù)設(shè)序列用來替換在該頻段兩側(cè)的子載波。S3、將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊進(jìn)行時(shí)域組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。本實(shí)施例中，將處理后的{X,}=.序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊分別作長(zhǎng)度為256和
8192的IFFT，獲得相應(yīng)的時(shí)域PN序列和時(shí)域數(shù)據(jù)塊，用兩段相同的時(shí)域PN序列構(gòu)成新的訓(xùn)練序列，將訓(xùn)練序列與時(shí)域數(shù)據(jù)塊在時(shí)域進(jìn)行組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。實(shí)施例4
實(shí)施例4給出了本發(fā)明提出的一種TDS-OFDM系統(tǒng)中功率受限頻段的功率抑制方法的一種具體實(shí)施方式
。本實(shí)施例中，采用雙PN的TDS-OFDM系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，占用頻段為22_30MHz，實(shí)際的傳輸頻段帶寬為7.56MHz，訓(xùn)練序列由兩段相同的序列組成，每段序列的離散傅里葉域是長(zhǎng)度為256的偽隨機(jī)序列，記為，待發(fā)送的OFDM數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度為4096，采用64APSK調(diào)制，LDPC碼率為0.6，交織深度為720。S1、根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉；本實(shí)施例中，為了減少系統(tǒng)對(duì)相鄰頻道12-20MHZ的干擾從而對(duì)系統(tǒng)占用頻段22MHz邊緣進(jìn)行功率抑制，需要將該占用頻段22MHz邊緣的功率降到比平均發(fā)送功率低至少40dB。由于是對(duì)占用頻段邊緣進(jìn)行功率抑制，因此不需要關(guān)閉子載波。S2、用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；本實(shí)施例中，對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段22MHz邊緣進(jìn)行功率抑制，用一段預(yù)設(shè)序列替換22MHz旁且位于系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的子載波，使得該頻段功率譜最低值小于預(yù)設(shè)值，預(yù)設(shè)值為-80dBm/Hz，其中信號(hào)的平均發(fā)送功率譜密度為-40dBm/Hz。根據(jù)功率要求選擇不同長(zhǎng)度的預(yù)設(shè)序列，所選擇的左側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列從靠近功率受限頻段到遠(yuǎn)離功率受限頻段的首4位為[_1，1，1，1]或[1，-1，-1，_1]，本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)
序列的長(zhǎng)度為4，選擇[-1，I, I, I]作為左側(cè)預(yù)設(shè)序列用來替換{;丨=在22MHz邊緣的4個(gè)
子載波。S3、將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊進(jìn)行時(shí)域組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。本實(shí)施例中，將處理后的彳Χ,}=序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊分別作長(zhǎng)度為256和
4096的IFFT，獲得相應(yīng)的時(shí)域PN序列和時(shí)域數(shù)據(jù)塊，用兩段相同的時(shí)域PN序列構(gòu)成新的訓(xùn)練序列，將訓(xùn)練序列與時(shí)域數(shù)據(jù)塊在時(shí)域進(jìn)行組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。圖3是本發(fā)明所提出的方法的帶外功率抑制效果圖，可以看到，經(jīng)過處理后的TDS-OFDM系統(tǒng)在功率受限頻段上的性能大大提高，更接近CP-OFDM系統(tǒng)的性能，能夠很好的滿足功率受限頻段上的要求。實(shí)施例5實(shí)施例5給出了本發(fā)明提出的一種TDS-OFDM系統(tǒng)中功率受限頻段的功率抑制方法的一種具體實(shí)施方式
。本實(shí)施例中，采用單PN的TDS-OFDM系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，占用頻段為670_678ΜΗζ，實(shí)際的傳輸頻段帶寬為7.56MHz，訓(xùn)練序列的離散傅里葉域是長(zhǎng)度為256的偽隨機(jī)序列，待發(fā)送的OFDM數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度為4096，采用256QAM調(diào)制，LDPC碼率為0.8，交織深度為720。S1、根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉；本實(shí)施例中，為了減少系統(tǒng)對(duì)相鄰頻道662-670MHZ和678_686MHz的干擾從而對(duì)系統(tǒng)占用頻段670MHz和678MHz邊緣進(jìn)行功率抑制，需要將該占用頻段670MHz和678MHz邊緣的功率降到比平均發(fā)送功率低至少40dB。由于是對(duì)占用頻段邊緣進(jìn)行功率抑制，因此不需要關(guān)閉子載波。S2、用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；本實(shí)施例中，對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段12MHz和20MHz邊緣進(jìn)行功率抑制，用兩段預(yù)設(shè)序列分別替換12MHz和20MHz旁且位于系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的子載波，使得該頻段功率譜最低值小于預(yù)設(shè)值，預(yù)設(shè)值為-80dBm/Hz，其中信號(hào)的平均發(fā)送功率譜密度為-40dBm/Hz。根據(jù)功率要求選擇不同長(zhǎng)度的預(yù)設(shè)序列，所選擇的左側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列從靠近功率受限頻段到遠(yuǎn)離功率受限頻段的首4位為[-1,1,1,11或[1，-1，-1，_1]，所選擇的右側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列從遠(yuǎn)離功率受限頻段到靠近功率受限頻段的末4位為[1，1，1，_1]或[-1,-1,-1, I]，本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)序列的長(zhǎng)度為5，選擇[-1，I, I, I, I]作為左側(cè)預(yù)設(shè)序列用來替換{七^^在12MHz邊緣的5個(gè)子載波，選擇[1，I, I, I, -1]作為右側(cè)預(yù)設(shè)序列來替換
在20MHz邊緣的5個(gè)子載波。S3、將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊進(jìn)行時(shí)域組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。本實(shí)施例中，將處理后的訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊分別作長(zhǎng)度為256和4096的IFFT，獲得相應(yīng)的時(shí)域訓(xùn)練序列和時(shí)域數(shù)據(jù)塊，將二者在時(shí)域進(jìn)行組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。實(shí)施例6
圖4是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)圖，本發(fā)明還提供了一種TDS-OFDM系統(tǒng)中功率受限頻段的功率抑制裝置，該裝置包括: 子載波處理模塊，用于根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉；訓(xùn)練序列重新設(shè)計(jì)模塊，與所述子載波處理模塊相連，用于根據(jù)功率受限頻段的功率抑制要求，用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；時(shí)域組幀模塊，與所述訓(xùn)練序列重新設(shè)計(jì)模塊相連，用于將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊在時(shí)域組幀；時(shí)域加窗模塊，與所述時(shí)域組幀模塊相連，用于對(duì)時(shí)域幀進(jìn)行時(shí)域加窗處理；后續(xù)處理模塊，與所述時(shí)域加窗模塊相連，用于對(duì)加窗處理后的時(shí)域幀進(jìn)行上變頻、濾波、信號(hào)放大處理。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種TDS-OFDM中功率受限頻段的功率抑制方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉； 52、用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波； 53、將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊進(jìn)行時(shí)域組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟SI中，所述功率受限頻段是指:為了減少系統(tǒng)對(duì)傳輸頻段外、占用頻段邊緣的干擾而進(jìn)行功率抑制的頻段，或者是為了減少系統(tǒng)對(duì)所述傳輸頻段內(nèi)的干擾而進(jìn)行功率抑制的頻段。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟SI中，所述訓(xùn)練序列的離散傅立葉域是偽隨機(jī)序列，包括m序列、Gold序列、Legendre序列、Walsh序列、Golay序列、上述序列的循環(huán)擴(kuò)展或截?cái)唷?br> 4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟SI中，所述子載波關(guān)閉具體是指:計(jì)算所述功率受限頻段對(duì)應(yīng)訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的子載波，并分別將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)子載波置為零。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2中，所述預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波具體是指:若對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段外、占用頻段邊緣進(jìn)行功率抑制，則用一段預(yù)設(shè)序列替換所述功率受限頻段旁且位于系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的子載波。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2中，所述預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波具體是指:若對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的某個(gè)頻段進(jìn)行功率抑制，則分別用兩段預(yù)設(shè)序列替換所述功率受限頻段兩側(cè)的子載波。
7.如權(quán)利要求1和6所述的方法，其特征在于，在步驟S2中，若對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的某個(gè)功率受限頻段進(jìn)行功率抑制，所述兩段預(yù)設(shè)序列相對(duì)所述功率受限頻段中間點(diǎn)呈偶對(duì)稱。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S2中，所述預(yù)設(shè)序列使得所述功率受限頻段的功率譜均值小于預(yù)設(shè)值，或使所述功率受限頻段的功率譜最低值小于預(yù)設(shè)值。
9.如權(quán)利要求5和6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)序列的長(zhǎng)度根據(jù)功率受限頻段的功率抑制要求進(jìn)行選擇，每段預(yù)設(shè)序列的長(zhǎng)度為不小于4的整數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，若是對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段外、占用頻段邊緣進(jìn)行功率抑制，所述預(yù)設(shè)序列分為左側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列或右側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列，取值如下: 所述左側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列從靠近功率受限頻段到遠(yuǎn)離功率受限頻段的首4位為[-1，I, I, I]或[1，-1, -1, -1]，所述右側(cè)邊緣預(yù)設(shè)序列從遠(yuǎn)離功率受限頻段到靠近功率受限頻段的末4位為[I, I, I, -1]或[-1，-1, -1, I]。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，若是對(duì)系統(tǒng)傳輸頻段內(nèi)的某一個(gè)或多個(gè)頻段進(jìn)行功率抑制，所述兩段預(yù)設(shè)序列分別為左側(cè)預(yù)設(shè)序列和右側(cè)預(yù)設(shè)序列，取值如下: 所述左側(cè)預(yù)設(shè)序列從遠(yuǎn)離功率受限頻段到靠近功率受限頻段的末4位為[I I1-1]或[-1 -1 -1 I]，所述右側(cè)預(yù)設(shè)序列從靠近功率受限頻段到遠(yuǎn)離功率受限頻段的首4位為[-1 I I I]或[1-1 -1 -1]O
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S3中，所述時(shí)域加窗處理是指將時(shí)域幀的符號(hào)乘以窗函數(shù)的系數(shù)，并對(duì)相鄰時(shí)域幀進(jìn)行疊加，所述疊加包括對(duì)相鄰時(shí)域幀進(jìn)行部分重疊疊加或非重疊疊加。
13.—種TDS-OFDM中功率受限頻段的功率抑制裝置，其特征在于，該裝置包括: 子載波處理模塊，用于根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉； 訓(xùn)練序列重新設(shè)計(jì)模塊，與所述子載波處理模塊相連，用于根據(jù)功率受限頻段的功率抑制要求，用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波； 時(shí)域組幀模塊，與所述訓(xùn)練序列重新設(shè)計(jì)模塊相連，用于將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊在時(shí)域組幀； 時(shí)域加窗模塊，與所述時(shí)域組幀模塊相連，用于對(duì)時(shí)域幀進(jìn)行時(shí)域加窗處理； 后續(xù)處理模塊，與所述時(shí)域加窗模塊相連，用于對(duì)加窗處理后的時(shí)域幀進(jìn)行上變頻、濾波、信 號(hào)放大處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種TDS-OFDM中功率受限頻段的功率抑制方法及裝置，該方法包括步驟S1、根據(jù)功率受限頻段的分布，將訓(xùn)練序列和待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊的相應(yīng)功率受限頻段上的子載波關(guān)閉；S2、用預(yù)設(shè)序列替換所述訓(xùn)練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；S3、將處理后的訓(xùn)練序列與待發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)塊進(jìn)行時(shí)域組幀和時(shí)域加窗處理，并經(jīng)過上變頻、濾波、信號(hào)放大后進(jìn)行發(fā)送。本發(fā)明能夠進(jìn)一步提高TDS-OFDM系統(tǒng)的功率抑制性能，使得系統(tǒng)更好的滿足功率受限頻段上功率的限制要求，具有復(fù)雜度低、頻譜成型效果好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK103078824SQ20131002778
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者楊昉, 丁文伯, 潘長(zhǎng)勇, 宋健 申請(qǐng)人:清華大學(xué)