[發明專利]一種適用于UFMC波形的功率加窗發送方法

有效

• 申請號: 201710047330.X
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106789824B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 盛彬;劉恒;張輝;吳瓊;劉媛美
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

本發明公開了一種適用于UFMC波形的功率加窗發送方法，首先發送端根據系統需求在頻域設置需要濾波的子帶，子帶由相鄰的子載波組成；其次，對每個子帶做N點的傅立葉反變換，變換到時域；接下來，發送端對每個子帶的時域信號的功率乘以一個長度為N的窗函數；最后將生成的信號通過濾波器形成UFMC基帶信號，并調制到載頻上發送出去。

技術領域

本發明涉及一種適用于UFMC波形的功率加窗發送方法，屬于移動通信系統中的信號處理領域。

背景技術

在移動通信系統中，波形一直是空中接口技術中的主要組成部分之一。目前商用的第四代移動通信系統(4G)采用了基于循環前綴的正交頻分多址(CP-OFDM)技術作為其空中傳輸波形。CP-OFDM技術具有傳輸效率高，實現簡單，易與多輸入多輸出(MIMO)結合的優點。但是，它的正交性結構決定了其對定時偏移(Timing offset)和頻率偏移(Carrierfrequency offset)非常敏感。同時，由于CP-OFDM在時域的處理中采用了矩形窗截斷，故存在較高的帶外泄露，更加不利于對相鄰子帶異步傳輸的支持。

通用濾波多載波(UFMC)技術繼承了CP-OFDM的優點，并通過濾波技術大幅度降低帶外泄露，可有效支持相鄰子帶的異步傳輸。同時，UFMC能夠根據不同業務對于波形參數的不同需求在統一的物理層平臺上進行動態的選擇和配置，可滿足第五代移動通信系統(5G)在統一技術框架基礎上支持不同場景差異化技術方案的需求。但是，UFMC由于沒采用循環前綴(CP)，在多徑信道中會產生前后符號間的干擾(ISI)，并導致其在解調時對抗時頻偏移的能力下降。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術，提出一種適用于UFMC波形的功率加窗發送方法，降低在多徑信道中產生的符號間干擾，提高整個系統在異步傳輸下的解調性能。

技術方案：一種適用于UFMC波形的功率加窗發送方法，包括如下步驟：

1)發送端根據系統需求在頻域設置需要濾波的子帶，子帶由相鄰的子載波組成；

2)對每個子帶做N點的傅立葉反變換，變換到時域；其中，N表示多載波系統總的子載波數；

3)發送端對每個子帶的時域信號的功率乘以一個長度為N的窗函數；

4)將生成的信號通過濾波器形成UFMC基帶信號，并調制到載頻上發送出去。

作為本發明的優選方案，基帶信號s表示為：

其中，F_m為(N+L_F-1)×N維的復數托普利茲矩陣，D_m是一個N×N_m維的復數矩陣，S_m為第m個子帶上傳輸的子符號向量，N為UFMC系統包含子載波個數，L_F為子帶濾波器的長度，N_m為構成第m個子帶的相鄰子載波的個數；W_m是一個N×N維的實數對角矩陣，具有如下的形式：

其中，U表示功率不變部分的長度，N-U表明功率變化部分的長度；第m個子帶上的控制功率的因子由a_m(i)表示，其中a_m(1)≥a_m(2)≥…≥a_m(N-U)且0≤a_m(i)<1。

有益效果：本發明的能量加窗發送方法能適用于下一代通信系統中可能采用的UFMC波形技術，通過函數窗調整符號的尾部能量，降低在多徑信道中產生的符號間干擾，可有效的提高在多徑信道中對抗時頻偏移的能力，提高了整個系統在異步傳輸下的誤碼性能。