[發(fā)明專利]一種OFDM 認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)及非正交主動(dòng)旁瓣抑制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310019201.1
• 申請(qǐng)日: 2013-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103117977A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代光發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南民族大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種OFDM系統(tǒng)及主動(dòng)旁瓣抑制方法，尤其涉及一種OFDM認(rèn)知無(wú)線電(OFDM-CR)系統(tǒng)及非正交主動(dòng)旁瓣抑制方法，屬于寬帶無(wú)線通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)

正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制方法一個(gè)重要的問(wèn)題是它會(huì)造成較大的旁瓣，從而干擾到附近頻段的主用戶。目前大量的研究針對(duì)如何減小OFDM-CR的旁瓣對(duì)主用戶造成干擾的問(wèn)題。?

其中在2004年報(bào)道的Yamaguchi報(bào)道主動(dòng)干擾消除(AIC)方法(H?Yamaguchi,?Active?interference?cancellation?technique?for?MB-OFDM?cognitive?radio[A].?Proc.?34th?European?Microwave?Conf[C].Amsterdam,?The?Netherlands,?Feb?2004.?1105–1108.)頻譜效率高，抑制效果明顯。AIC方法中，感知用戶除了關(guān)斷處于主用戶及其附近頻段的子載波之外，關(guān)鍵是在該區(qū)域插入主動(dòng)干擾抵消子載波(CC)用于抑制OFDM系統(tǒng)的旁瓣，如圖2所示，其優(yōu)點(diǎn)是使用相對(duì)較少的保護(hù)帶寬得到較大的旁瓣抑制深度，存在的問(wèn)題是對(duì)OFDM符號(hào)的循環(huán)前綴（CP）長(zhǎng)度敏感，且其抑制深度還需進(jìn)一步提高。D?Qu?和T?Jiang等人在2010年報(bào)道了(?D?Qu,?Z?Wang,?T?Jiang.?Extended?active?interference?cancellation?for?sidelobe?suppression?in?cognitive?radio?OFDM?systems?with?cyclic?prefix[J].?IEEE?Transactions?on?Vehicular?Technology,?2010,?59(4):1689–1695.)一種稱為適用于CP-OFDM系統(tǒng)的擴(kuò)展的主動(dòng)干擾消除方法（EAIC-CP）。通過(guò)插入更密集的加權(quán)子載波作為干擾抵消信號(hào)，如圖3所示，EAIC-CP的確增加了抑制深度，但帶來(lái)一些新的問(wèn)題：（1）使用更多的加權(quán)子載波，增加了計(jì)算量;?（2）所設(shè)計(jì)的CC對(duì)認(rèn)知用戶造成的載波間干擾（ICI）是否可以降低??(3)其抑制深度是否能進(jìn)一步提高??（4）如何使得干擾抑制性能穩(wěn)定，不對(duì)CP長(zhǎng)度敏感。

因此有必要設(shè)計(jì)一種具有更高的旁瓣抑制性能，而造成ICI又較小，且計(jì)算量小，性能穩(wěn)定的干擾抑制器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種OFDM認(rèn)知無(wú)線電(OFDM-CR)系統(tǒng)及非正交主動(dòng)旁瓣抑制方法，本發(fā)明的方法使得旁瓣抑制深度比傳統(tǒng)AIC方法增加約50dB，且性能隨著CP增加還會(huì)進(jìn)一步提高,?對(duì)加窗及窗參數(shù)不敏感.?和EAIC-CP相比，使用了更少的干擾抵消子載波(CC)，降低了計(jì)算量；可避免EAIC-CP性能在CP長(zhǎng)度較小時(shí)性能變差的問(wèn)題；大大提高了抑制深度的同時(shí)，還降低了對(duì)感知用戶的ICI。

一種OFDM認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)，包括：映射電路、OFDM調(diào)制器、并串變換電路、插入循環(huán)前綴電路、加窗電路、干擾抵消信號(hào)發(fā)生器和減法器，其特征在于：認(rèn)知用戶待發(fā)送的外部數(shù)據(jù)分別輸入到映射電路和干擾抵消信號(hào)發(fā)生器，映射電路輸出端依次與OFDM調(diào)制器、并串變換電路、插入循環(huán)前綴電路及加窗電路相連，加窗電路輸出端與干擾抵消信號(hào)發(fā)生器輸出端連接到減法器，減法器的輸出送到外部信道耦合器或上變頻電路。

所述的干擾抵消信號(hào)發(fā)生器的干擾抵消子載波均設(shè)置在非正交頻率位置。

所述的映射電路、OFDM調(diào)制器、并串變換電路、插入循環(huán)前綴電路、加窗電路、減法器均為現(xiàn)有的，從市場(chǎng)購(gòu)買得到。

一種OFDM?認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的非正交主動(dòng)旁瓣抑制方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行：?認(rèn)知用戶待發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)映射電路映射為復(fù)矢量，并關(guān)閉認(rèn)知用戶處于主用戶頻段及保護(hù)頻段的部分子載波；映射器的輸出分別送給OFDM調(diào)制器和干擾抵消信號(hào)發(fā)生器，OFDM調(diào)制器的輸出經(jīng)過(guò)串并變換電路、插入循環(huán)前綴電路、加窗電路后，與干擾抵消信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的干擾抵消信號(hào)一并送入到減法器相減，從而抑制OFDM調(diào)制信號(hào)的旁瓣干擾。

使用主動(dòng)干擾抵消信號(hào)，抑制OFDM系統(tǒng)的旁瓣干擾。其中干擾抵消信號(hào)發(fā)生器與現(xiàn)有的設(shè)計(jì)的主要不同在于：除保護(hù)頻段外，干擾抵消子載波(CC)均設(shè)置在非正交頻率位置，使得在CC數(shù)量及計(jì)算量較小的前提下，旁瓣干擾抑制性能優(yōu)于已有方法。且使用加窗法抑制CC的旁瓣對(duì)認(rèn)知用戶數(shù)據(jù)子載波造成的干擾，使其幾乎可忽略。

本發(fā)明的有益效果是：?