[發(fā)明專利]一種重疊頻分復(fù)用調(diào)制方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510976738.6
• 申請(qǐng)日: 2015-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106911609A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳超級(jí)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 深圳鼎合誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44281
• 代理人: 彭家恩,郭燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種重疊頻分復(fù)用調(diào)制方法、裝置及重疊頻分復(fù)用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

頻分復(fù)用FDM(Frequency Division Multiplexing)是一種讓多個(gè)占據(jù)較窄帶寬的信號(hào)共享一個(gè)較寬帶寬的技術(shù)。如圖1所示，各被利用的信號(hào)帶寬分別為B1，B2，B3，B4，….，當(dāng)然它們也可以占據(jù)相同帶寬，△B為最小保護(hù)帶寬，實(shí)際保護(hù)帶寬可以寬裕一些。△B應(yīng)大于所使用的解復(fù)用濾波器的過(guò)渡帶寬加上系統(tǒng)的最大頻率漂移及信道的最大頻率擴(kuò)散量。這是最常見(jiàn)的頻分復(fù)用技術(shù)，現(xiàn)有的絕大多數(shù)的廣播系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)等都采用的是這種技術(shù)。這種技術(shù)的最大特點(diǎn)是被利用的信號(hào)頻譜之間是相互隔離的，不會(huì)存在相互干擾。

因此，傳統(tǒng)的觀點(diǎn)是相鄰信道之間在頻率域上不重疊，以避免相鄰信道之間產(chǎn)生干擾，但這種技術(shù)制約了頻譜效率的提高。現(xiàn)有技術(shù)的頻分復(fù)用技術(shù)的觀點(diǎn)是各信道之間不但不需要相互隔離，而且可以有很強(qiáng)的相互重疊，如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)將信道之間的重疊視為一種新的編碼約束關(guān)系，并根據(jù)該約束關(guān)系提出了相應(yīng)的調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，因此稱之為重疊頻分復(fù)用，這種技術(shù)使得頻譜效率隨重疊次數(shù)K成比例的增加，其中圖2中是K＝3的情況。

理論上，當(dāng)采用重疊頻分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，重疊次數(shù)K可無(wú)限地增加，因此頻譜效率也可無(wú)限地增加，但在實(shí)驗(yàn)室研究階段卻發(fā)現(xiàn)隨著重疊次數(shù)K的增加，雖然頻譜效率得到增加，但是傳輸功率隨之也增長(zhǎng)，而傳輸功率的增長(zhǎng)反過(guò)來(lái)在一定程度上也限制了重疊次數(shù)K的增加，從而也限制了頻譜效率的增加。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N重疊頻分復(fù)用調(diào)制方法、裝置及系統(tǒng)。

根據(jù)第一方面，一種實(shí)施例中提供一種重疊頻分復(fù)用調(diào)制方法，包括以下步驟：

根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)生成一個(gè)頻域內(nèi)波形平滑的初始包絡(luò)波形，其中所述初始包絡(luò)波形為布萊克曼-哈里斯窗包絡(luò)波形或其演變窗函數(shù)的包絡(luò)波形；

根據(jù)重疊復(fù)用次數(shù)將所述初始包絡(luò)波形在頻域上按預(yù)定的頻譜間隔進(jìn)行移 位，得到各子載波包絡(luò)波形；

將輸入的數(shù)字信號(hào)序列轉(zhuǎn)換成正負(fù)符號(hào)序列；

將所述正負(fù)符號(hào)序列中的符號(hào)與各自對(duì)應(yīng)的子載波包絡(luò)波形相乘，得到各子載波的調(diào)制包絡(luò)波形；

將所述各子載波的調(diào)制包絡(luò)波形在頻域上進(jìn)行疊加，得到頻域上的復(fù)調(diào)制包絡(luò)波形；

將所述頻域上的復(fù)調(diào)制包絡(luò)波形進(jìn)行變換，得到時(shí)域上的復(fù)調(diào)制包絡(luò)波形。

根據(jù)第二方面，一種實(shí)施例中提供一種重疊頻分復(fù)用調(diào)制裝置，包括：

波形生成模塊，用于生成一個(gè)頻域內(nèi)波形平滑的初始包絡(luò)波形，其中所述波形生成模塊生成的初始包絡(luò)波形為布萊克曼-哈里斯窗包絡(luò)波形或其演變窗函數(shù)的包絡(luò)波形；

移位模塊，用于根據(jù)重疊復(fù)用次數(shù)將所述初始包絡(luò)波形在頻域上按預(yù)定的頻譜間隔進(jìn)行移位，得到各子載波包絡(luò)波形；

轉(zhuǎn)換模塊，用于將輸入的數(shù)字信號(hào)序列轉(zhuǎn)換成正負(fù)符號(hào)序列；

乘法模塊，用于將所述正負(fù)符號(hào)序列中的符號(hào)與各自對(duì)應(yīng)的子載波包絡(luò)波形相乘，得到各子載波的調(diào)制包絡(luò)波形；

疊加模塊，用于將所述各子載波的調(diào)制包絡(luò)波形在頻域上進(jìn)行疊加，得到頻域上的復(fù)調(diào)制包絡(luò)波形；

變換模塊，用于將所述頻域上的復(fù)調(diào)制包絡(luò)波形進(jìn)行變換，得到時(shí)域上的復(fù)調(diào)制包絡(luò)波形。

根據(jù)第三方面，一種實(shí)施例中提供一種重疊頻分復(fù)用系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)；

所述發(fā)射機(jī)包括：

上述的重疊頻分復(fù)用調(diào)制裝置，用于調(diào)制生成攜帶輸出信號(hào)序列的復(fù)調(diào)制包絡(luò)波形；

發(fā)射裝置，用于將所述復(fù)調(diào)制包絡(luò)波形發(fā)射到接收機(jī)；

所述接收機(jī)包括：

接收裝置，用于接收所述復(fù)調(diào)制包絡(luò)波形；

重疊頻分復(fù)用解調(diào)裝置，用于對(duì)接收的復(fù)調(diào)制包絡(luò)波形進(jìn)行解調(diào)，最終經(jīng)過(guò)譯碼得到最終的輸入比特序列。

依據(jù)上述實(shí)施例的重疊頻分復(fù)用調(diào)制方法、裝置及系統(tǒng)，由于生成的初始包絡(luò)波形為布萊克曼-哈里斯窗包絡(luò)波形或其演變窗函數(shù)的包絡(luò)波形，其在頻域內(nèi)波形平滑，相應(yīng)地，其在時(shí)域內(nèi)能量集中且持續(xù)時(shí)間較短，因此經(jīng)過(guò)其調(diào)制 形成的復(fù)調(diào)調(diào)包絡(luò)波形在時(shí)域能量集中且持續(xù)時(shí)間較短，因此其頻譜利用率高，信號(hào)傳輸速率也高，并且只需要較低的傳輸功率，被解調(diào)時(shí)具有較低的誤碼率。

附圖說(shuō)明

圖1為傳統(tǒng)頻分復(fù)用技術(shù)中各信號(hào)共享一個(gè)較寬帶寬的波形示意圖；

圖2為現(xiàn)有重疊頻分技術(shù)中各信道之間重疊后形成的編碼約束關(guān)系示意圖；