[發(fā)明專利]多重正交頻分復(fù)用調(diào)制解調(diào)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410836775.2
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104468454B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁德群
• 申請（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 楊威;李洪福

本發(fā)明公開了一種多重正交頻分復(fù)用調(diào)制解調(diào)方法，其包括如下步驟：構(gòu)建多重正交頻分復(fù)用M?OFDM信號的標準基子波、子波以及子碼元；組成M?OFDM信號的碼元：將上述M個子碼元起始點依次移后半有效期，使各子波依次重疊半個有效期就構(gòu)成一個M?OFDM的碼元，即任一M?OFDM的碼元由M個子碼元構(gòu)成，其碼元周期其中，M為子碼元個數(shù)，T為一個標準OFDM信號的碼元周期，是M?OFDM子碼元有效期的二分之一；在信號發(fā)送端合成M?OFDM完整的碼元信號，最后發(fā)送出去，完成M?OFDM的調(diào)制過程；在接收端通過解出各個子波對應(yīng)的幅度，再轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的二進制信息，完成M?OFDM解調(diào)過程。本發(fā)明的傳輸效率明顯高于OFDM，同時由于無需再在碼元之間增加隔離帶，減少了時間上的消耗，進一步增加了傳輸效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種載波調(diào)制技術(shù)，確切地說，涉及一種多重正交頻分復(fù)用調(diào)制解調(diào)方法，屬于數(shù)字通信中的多載波調(diào)制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

調(diào)制解調(diào)方法是提高數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸率不可缺少的重要手段。調(diào)制的任務(wù)主要是構(gòu)造能攜帶二進制信息的波形,這種波形被分成稱之為周期的相等時間段,每個周期中的波形稱之碼元(或符號),所以又有碼元周期之稱，前后碼元周期之間是緊緊相連的，各周期內(nèi)的波形是連續(xù)的，而周期之間的波形是不連續(xù)的；碼元波形結(jié)構(gòu)是影響傳輸效率一個重要因素；自1990年代中期以來，正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制技術(shù)逐漸成熟；OFDM通過對每個碼元波形所包含的子波波形的幅度或相位進行調(diào)制而攜帶信息的，每個碼元是由多種頻率的正余弦波對組成的，每個正弦和余弦波稱為一個子波，所有的子波之間都是相互正交的，這些正交的正、余弦波構(gòu)成傅里葉級數(shù)，因此，可用一系列相干解調(diào)分別解出所有的子波幅度，進一步又可用逆快速傅里葉變換(IFFT)和快速傅里葉變換(FFT)完成調(diào)制解調(diào)；一對同頻的正余弦子波對在頻域上形成一個子信道，一個碼元包含多個子信道，這就使子信道變窄，而子波的周期變長，從而使OFDM有了高傳輸效率和抗多徑干擾的優(yōu)點，使之目前已經(jīng)替代其它的調(diào)制方法成為數(shù)字通信中的主流調(diào)制技術(shù)。但是，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對于更高數(shù)據(jù)傳輸率的需求急劇增長，對更高傳輸率的調(diào)制方法自然也提出了新的需求。還有，由于任何實際系統(tǒng)所利用的信道允許使用的頻率范圍(也稱為帶寬)都是有限的，簡稱為帶限信道，這使得數(shù)字通信中的一個信號碼元波形在時域上會被展寬，我們將展寬部分稱為拖尾，這種拖尾會造成碼元之間的干擾(簡稱為ISI)；為了降低ISI的影響，傳統(tǒng)的數(shù)字通信中通過在相鄰碼元之間加上那個空白的時間段(稱為時間隔離帶)來吸收拖尾(這部分波形不參加解調(diào))，在OFDM中用循環(huán)前綴代替時間隔離帶，一方面降低拖尾的干擾，另一方面降低因無線通信中的多徑效應(yīng)對正交性的破壞。但是不論循環(huán)前綴還是時間隔離帶都使得碼元的周期加寬，這會造成傳輸率的降低，可以用如下公式解釋：傳輸率R＝N_b/T，N_b表示比特數(shù)，T是碼元周期，顯然，T加長，則傳輸率R減小。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是要提供一種多重正交頻分復(fù)用調(diào)制解調(diào)方法，該方法既保留了正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制解調(diào)方法的多窄帶子波組成一個碼元所帶來的一系列優(yōu)點，又進一步提高傳輸率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下的技術(shù)方案：

多重正交頻分復(fù)用調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于：

包括如下步驟：

ⅰ、構(gòu)建多重正交頻分復(fù)用信號的標準基子波、子波以及子碼元：

其中，基子波指的是其幅度取最大歸一化值的子波，其幅度具體數(shù)值為最大歸一化值1，子波是指被賦予不同幅度值的基子波，不同幅度對應(yīng)于不同的二進制信息；下述內(nèi)容涉及到的多重正交頻分復(fù)用均簡稱為M-OFDM；