[發明專利]一種基于濾波器組的分塊傳輸系統頻域解調裝置及其方法

有效

• 申請號: 200710043479.7
• 申請日: 2007-07-05
• 公開（公告）號: CN101090386A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 李明齊;芮赟;張小東;卜智勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所;上海睿智通無線技術有限公司
• 主分類號: H04L27/38
• 分類號: H04L27/38;H04L27/26
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達

技術領域

本發明涉及一種寬帶移動通信，移動通信和數字通信中的濾波器組的頻分多址系統(FDMA)。

背景技術

近年來，無線通信系統向著寬帶方向迅速發展；伴隨著這種發展趨勢，無線通信系統占有的帶寬越來越高，傳輸速率越來越高，頻譜效率也要求越來越高。在寬帶無線移動通信系統和寬帶無線接入網中要求多個用戶同時接入，需要采用多址技術。通常采用的多址技術主要有三種：頻分多址、時分多址和碼分多址。頻分多址技術是將用戶的信息分配到不同頻率的載波信道進行傳輸。時分多址技術是將不同的信息分配到不同的時隙進行傳輸，一個載波可以按時隙傳輸多個用戶的信息，傳輸的用戶數取決于時隙的數目。碼分多址技術采用擴頻通信方式，它可以在同一時間和同一載波上傳輸不同的偽隨機碼調制的多個用戶的信號。根據近幾年的研究發現，為了有效提升系統的吞吐量，頻分多址技術(FDMA)和時分多址技術(TDMA)的組合多址技術將成為未來移動通信技術的主要多址技術。現有頻分多址系統主要有兩種實現方式，一種是基于OFDM技術的頻分多址系統，如正交頻分多址(OFDMA)[1]和基于離散傅立葉變換擴頻的正交頻分多址(DFT-S-OFDMA)系統；另一種是基于濾波器組技術的頻分多址系統，如濾波多音(FMT)[3]，廣義多載波(GMC)和基于離散傅立葉變換(DFT)的廣義多載波(GMC)頻分多址方案DFT-S-GMC。基于OFDM技術的頻分多址系統，具有對同步誤差導致的多址干擾敏感的缺陷。基于濾波器組技術的頻分多址系統每個子帶的帶寬相對于載波頻偏和多普勒頻移較大，同時每個子帶之間具有一定的頻域保護間隔，此外每個子帶的頻譜具有陡峭的帶外衰減，這些特征使得該系統對載波頻偏和定時誤差引起的多用戶間干擾具有較強的魯棒性。

現有的基于濾波器組的頻分多址系統(DFT-S-GMC)的接收方案采用單載波頻域均衡和濾波器組時域實現結構(如李明齊，張小東，李元杰，周斌，″基于DFT擴頻的廣義多載波頻分多址上行鏈路傳輸方案-DFT-S-GMC″，電信科學(B3G專刊)，第6期，2006；XiaodongZhang，Mingqi?Li，Honglin?Hu?Haifeng?Wang?Bin?Zhou，Xiaohu?You，“DFT?SpreadGeneralized?Multi-Carrier?Scheme?For?Broadband?Mobile?Communications”，PIMRC2006.)。采用單載波頻域均衡需要先對接收的數據塊做Q(Q＝DxN)點的DFT變換，將時域數據變換到頻域。然后根據各子帶占用頻譜對應的均衡子載波位置和估計的各均衡子載波信道頻率響應，對每個均衡子載波做單點ZF或MMMSE均衡。接著再將均衡后的數據做Q點的IDFT變換，將頻域數據變換到時域。因此，采用單載波頻域均衡需要進行兩次較大點數的傅立葉變換，其運算復雜度較高。此外，而當多子帶濾波器組采用非臨界采樣時(即濾波器組原型濾波器的上采樣率N大于濾波器組的子帶數目)，采用時域濾波器組實現結構也將有較高的復雜度。

發明內容

本發明是要解決現有的基于濾波器組的頻分多址系統(DFT-S-GMC)的接收方案采用單載波頻域均衡和濾波器組時域實現結構時，單載波頻域均衡需要進行兩次較大點數的傅立葉變換，其運算復雜度較高；以及當多子帶濾波器組采用非臨界采樣時(即濾波器組原型濾波器的上采樣率N大于濾波器組的子帶數目)，其采用的時域濾波器組實現結構復雜度較高的技術問題，而提供一種基于濾波器組的分塊傳輸系統頻域解調裝置及其方法。

本發明技術方案是一種基于濾波器組的分塊傳輸系統頻域解調裝置，包括接收機中的循環前綴去除裝置，串并轉換裝置，Q點FFT變換裝置，子帶均衡子載波解映射裝置，子帶均衡裝置，K點的逆正交變換裝置和并/串轉換裝置，其特點是：還包括子帶匹配濾波裝置，能量收集裝置，頻偏補償裝置，D點IFFT變換裝置，其中：

子帶匹配濾波裝置，用于對各子帶均衡輸出的信號矢量進行頻域匹配濾波；

能量收集裝置，用于對各子帶頻譜邊緣的信號能量收集；

頻偏補償裝置，用于補償各子帶的頻率偏移；

D點IFFT變換裝置，用于將頻偏補償后的各子帶頻域信號變換為時域信號。

串并轉換裝置，用于將輸入的串行數據序列轉換為并行數據序列。

并串轉換裝置，用于對輸入的并行數據塊序列進行并串轉換操作或用于對IFFT變換后的各子帶時域信號序列進行并串轉換操作。

Q點FFT變換裝置，用于對輸入的并行數據序列進行Q點FFT變換。