[發明專利]TDS-OFDM中功率受限頻段的功率抑制方法及裝置

有效

• 申請號: 201310027786.1
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103078824A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 楊昉;丁文伯;潘長勇;宋健
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04W52/02
• 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

本發明涉及數字信號傳輸技術領域，特別涉及一種時域同步正交頻分復用（Time?Domain?Synchronous?OFDM，TDS-DFDM）系統中功率受限頻段的功率抑制方法及裝置。

背景技術

為了規范頻譜資源的利用，減少頻譜的沖突，世界各國有特定的無線電法律法規部門根據本國的情況制定相應的原則對頻譜資源進行統一的管理和分配。比如，有一些頻段是業余無線電、宇航或深空通信、應急通信等業務專用的，不能受到較強的電磁輻射干擾。因此，在公用通信系統如電力線通信（Power?Line?Communication,PLC）系統中，為了減少對這些重要業務產生干擾，一般要求系統在專用頻段處進行陷波處理，并達到一定的功率抑制要求。同時，對于同一個通信系統來說，位置相鄰的不同設備工作在不同的頻道上，為了減少鄰頻干擾（Adjacent?Channel?Interference，ACI），也需要對設備傳輸頻段外的功率進行抑制。其中，采用循環前綴正交頻分復用（Cyclic?Prefix?Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing,CP-OFDM）技術的PLC?HomePlug?AV1.1標準中就提出了明確的功率抑制指標。時域同步正交頻分復用(Time?Domain?Synchronous?OFDM,TDS-OFDM)系統，具有頻譜利用率高、同步快、支持快速移動等優勢。但是由于作為保護間隔填充在相鄰數據塊之間的偽隨機（Pseudo?Noise,PN）序列不是數據塊的一部分，會造成傳輸信號的頻譜帶外泄露較CP-OFDM系統嚴重，無法滿足功率受限頻段上的要求。在中國地面數字電視傳輸標準（Digital?Television/Terrestrial?Multimedia?Broadcasting，DTMB）中，采用升余弦滾降濾波器（Square?Root?Raised?Cosine?Filter，SRRC?Filter）對基帶信號進行濾波成型，以減少帶外能量泄露，但是SRRC濾波處理無法靈活適應對傳輸頻段內陷波的效果，同時由于SRRC濾波器的階數很高，增加了系統的復雜度，不利于系統的應用。

為了使TDS-OFDM技術能夠在PLC系統中獲得廣泛應用，需要研究相應的功率抑制技術以使其使得系統更好的滿足功率受限頻段上的要求，并盡可能的接近CP-OFDM系統的功率抑制性能。

研究表明，在TDS-OFDM系統中采用時域加窗的功率抑制方法，通過合理的幀結構設計、合適的加窗處理可以提高信號傳輸的靈活性、有效性以及可靠性，在不降低系統頻譜效率的同時減少功率受限頻段上傳輸信號對外界的干擾。在TDS-OFDM系統中，頻域PN序列是系統已知的序列，用于系統同步和信道估計，但是在初始設計時沒有考慮到對功率抑制的影響，功率受限頻段旁的PN序列如果出現連續的1或-1序列，如[1?1?1?1]和[-1?-1?-1?-1]，就會造成在該頻段處的頻譜是sinc函數的同相疊加，使得功率泄露增加。因此，利用設計好的短序列去替代功率受限頻段旁的子載波，能夠進一步提高系統功率抑制性能，使得系統更好的滿足功率受限頻段上的要求，有利于TDS-OFDM技術在PLC系統中的廣泛應用。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：針對時域同步正交頻分復用（TDS-OFDM）系統中帶外功率泄露較嚴重的情況，提供一種TDS-OFDM系統中功率受限頻段的功率抑制方法及其裝置，進一步提高系統功率抑制性能，使得系統更好的滿足功率受限頻段上的要求。

（二）技術方案

本發明提供了一種TDS-OFDM中功率受限頻段的功率抑制方法，包括以下步驟：

S1、根據功率受限頻段的分布，將訓練序列和待發送OFDM數據塊的相應功率受限頻段上的子載波關閉；

S2、用預設序列替換所述訓練序列在所述功率受限頻段旁的子載波；

S3、將處理后的訓練序列與待發送OFDM數據塊進行時域組幀和時域加窗處理，并經過上變頻、濾波、信號放大后進行發送。

優選地，在步驟S1中，所述功率受限頻段是指：為了減少系統對傳輸頻段外、占用頻段邊緣的干擾而進行功率抑制的頻段，或者是為了減少系統對所述傳輸頻段內的干擾而進行功率抑制的頻段。

優選地，在步驟S1中，所述訓練序列的離散傅立葉域是偽隨機序列，包括m序列、Gold序列、Legendre序列、Walsh序列、Golay序列、上述序列的循環擴展或截斷。