[發明專利]用于在OFDM系統中加速碼元的預編碼和預譯碼的方法

有效

• 申請號: 200980108464.1
• 申請日: 2009-03-09
• 公開（公告）號: CN101971587A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: D·王;Y·尚
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李舒;劉鵬

本申請要求在2008年3月11日提交的美國臨時申請No.61/035,394和在2009年3月4日提交的美國臨時申請No.61/157,232的權益。

本發明總的涉及正交頻分復用(OFDM)通信系統，更具體地，涉及由這樣的系統執行的預編碼技術。

WiMedia標準定義了基于OFDM傳輸的媒體接入控制(MAC)層和物理(PHY)層的技術規范。WiMedia標準使得能以低功耗以高達480Mbps的速率進行短距離多媒體文件傳送。所述標準運行在超寬帶(UWB)頻譜的3.1GHz和10.6GHz之間的頻帶上。WiMedia標準速率的最高數據速率不能滿足諸如HDTV無線連接性的未來的無線多媒體應用。正在做出努力以將數據速率提高到1Gpbs和更高。

為此，設想在未來的高數據速率無線系統中使用弱信道(或非信道)編碼和更高階的碼元星座技術。例如，如果使用3/4卷積碼連同16正交振幅調制(QAM)，則WiMedia?PHY數據速率可以提高到960Mbps。然而，由于OFDM傳輸的特性，這將使信道性能降級。具體地，對于弱信道碼，OFDM不能有效地充分利用頻率分集。所以，信道性能幾乎由具有最低信號噪聲比(SNR)的最差副載波確定。這限制了常規的OFDM無線系統可以承載的高數據速率應用的數量。

為了克服這個問題，已提出了幾種預編碼技術。通常，所有的預編碼技術都是基于把發送碼元聯合調制到多個副載波上。這允許即使在這些副載波中的某一些處在深衰落時，接收機也能恢復發送碼元。預編碼技術的例子可以在以下文獻中找到：“OFDM?or?single-carrier?blocktransmissions？”，其由Z.Wang、X.Ma和G.B.Giannakis發表在IEEETransactions?on?Communications，vol.52，pp.380-394，2004年3月；以及“Linearly?Precoded?or?Coded?OFDM?against?Wireless?ChannelFades”，其由Z.Wang和G.B.Giannakis發表在Third?IEEE?SignalProcessing?Workshop?on?Signal?Processing?Advances?in?WirelessCommunications，Taoyuan，Taiwan，2001年3月20-23日。

預編碼典型地由被耦合到發射機的IFFT?OFDM調制器的輸入的預編碼器電路和被耦合到接收機的FFT?OFDM解調器的輸出的預譯碼器電路執行。精心設計的強有力的預編碼器可以有效地充分利用由多徑信道提供的頻率分集。然而，實施強有力的預編碼器增加了發射機和接收機的復雜性，因為它需要更復雜的譯碼和碼元映射技術。例如，使用雙載波調制(DCM)技術作為預編碼器需要用16QAM碼元星座替換QPSK碼元星座。

而且，為了保證在高數據速率模式中的完全的頻率分集(即，2階分集)，需要更高的星座(例如，256QAM)。例如，如果使用DCM技術來聯合調制使用QAM16星座而形成的兩個信息碼元s(i)和s(i+50)，則2階頻率分集將如下地得到：

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