[發明專利]OFDM信號的發送方法、接收方法及系統

無效

• 申請號: 201010176237.7
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN101834826A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 楊知行;王軍;路冠平;王昭誠;張超;潘長勇
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及信號傳輸技術領域，尤其涉及一種訓練幀間隔插入的OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復用)信號的發送方法、接收方法及系統。

背景技術

近二十年來，隨著現代通信技術的飛速發展以及人們對無線通信業務需求的日益增長，傳輸各種業務的數字信號傳輸系統廣泛應用于無線局域網、固定無線接入、有線無線數字音頻和視頻廣播傳輸標準(Digital?Television?Terrestrial?Broadcasting，DTTB)，如歐洲標準數字視頻地面廣播(Digital?Video?Broadcasting-Terrestrial，DVB-T)和中國國家標準(Digital?Television?Multimedia?Broadcast，DTMB)。

在當前無線通信系統中，面臨著兩個矛盾：一個是日益增長的用戶數和有限頻譜資源的矛盾，另一個是用戶對業務質量的需求和無線傳播環境的矛盾。其中，寬帶無線通信傳輸技術面臨的最大問題是，單載波或多載波調制系統在多徑傳輸信道下，會發生頻率選擇性衰落，即符號間干擾(Inter?Symbol?Interference，ISI)。在數字信號傳輸過程中，輔助數據能夠對抗信道衰落和其他干擾，從而幫助接收端恢復信號，盡管輔助數據的加入，降低了傳輸效率，但是可以直接決定系統消除ISI和跟蹤信道動態變化等的信道估計能力。例如，信號流x(n)在經過具有沖激響應為的信道傳輸之后，接收到信號為y(n)，則信道傳輸的一般性模型為：

y(n)＝x(n)*h(n)+w(n)

其中，w(n)為加性噪聲，*為線性卷積運算。由于信道沖激響應h(n)的存在，經過線性卷積接收到的信號就會產生時間擴散和ISI。

OFDM系統能夠較好的解決ISI消除問題，可以在頻率選擇性信道中取得較好性能，因此得到很廣泛的應用。例如歐洲DVB-T標準和日本地面綜合業務數字廣播(Integrated?Service?DigitalBroadcasting-Terrestrial，ISDB-T)以及中國DTMB標準都采用了基于OFDM技術的多載波調制。以DVB-T多載波系統為例，如圖1所示，采用編碼的正交頻分復用(Coded?Orthogonal?Frequency?DivisionMultiplexing，COFDM)傳輸，隨機插入了導頻信號，主要分為固定導頻和移動導頻兩種，目的是通過導頻上的數據傳送發射端約定的參量或測試信道的特性；DTMB多載波系統基于時域同步正交頻分復用調制(Time?Domain?Synchronous-Orthogonal?Frequency?DivisionMultiplexing，TDS-OFDM)技術，采用時域訓練序列進行保護間隔、同步和信道估計等。公開號為CN1317903A、申請號為01115520.5、名稱為“時域同步正交頻分復用調制方法”的專利申請公開了TDS-OFDM技術，該技術使用偽隨機序列(Pseudorandom?Noise，PN)代替OFDM中保護間隔并用于時間同步，頻率同步和信道估計也是一項已經公開的專利申請，其公開于公開號為CN1334655A、申請號為01124144.名稱為“正交頻分復用調制系統中保護間隔的填充方法”的專利申請中。特別的，已知訓練序列在對抗塊間干擾起到保護間隔作用的同時，還可以輔助進行同步、定時恢復、載波恢復、信道估計和噪聲估計等。

隨著標準的演進，如歐洲標準數字視頻地面廣播推出了帶回傳信道的數字視頻地面廣播(Digital?Video?Broadcasting-Return?ChannelTerrestrial，DVB-RCT)，對數字信號傳輸系統提出了更高的要求。為了解決日益增長的用戶數和有限頻譜資源的矛盾，在有限的頻帶范圍內支持上行多用戶接入是數字信號傳輸系統的重要功能。例如DVB-RCT中采用了正交頻分多址接入(Orthogonal?Frequency?DivisionMultiple?Access，OFDMA)的方式，每個用戶隨機插入了導頻信號，導頻信號主要分為固定導頻和移動導頻兩種，如圖2所示，目的是通過導頻上的數據傳送發射端約定的參量或測試信道的特性。