[發明專利]一種低復雜度的MIMO-FBMC系統數據收發方法及裝置

有效

• 申請號: 201810366711.9
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108809880B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 黃永明;徐穎群;高強;王畑
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/32;H04L27/34;H04B7/0413;H04L25/03
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

本發明公開了一種低復雜度的MIMO?FBMC系統數據收發方法及裝置，該方法在發送端將每根天線上的信號通過并行方式進行QAM調制，且只調制在奇數或偶數子載波上；再將QAM符號使用頻域擴展方式進行濾波，通過循環移位來消除信號的相關性；最后將時域數據通過重疊相加的方法實現波形混合并發出；在接收端進行波形分離處理，并相應地做一系列解調步驟，恢復出原始發送數據。本發明通過僅使用奇數或偶數子載波調制信號，并將FBMC系統中較為復雜的重疊相加的波形混合和多路并行處理相結合，不僅可避免子載波間干擾和符號間干擾，還可避免頻域擴展帶來的效率損失和延時等待帶來的速率下降，而且有效地簡化了數據處理流程，降低了硬件實現的復雜度。

技術領域

本發明涉及到一種低復雜度的MIMO-FBMC系統數據收發方法及裝置，屬于無線通信領域。

背景技術

為了更好地支撐5G的各種應用場景，新型多載波技術的研究需要關注多種需求。其中濾波器組多載波(Filter Bank Multi Carrier，FBMC)技術，是基于子載波的濾波，它放棄了復數域的正交，換取了波形時域局域性上的設計自由度，這種自由度使FBMC可以更靈活地適配信道的變化。

目前，通過將FBMC結合偏置正交幅度調制得到的多頻交錯技術來實現多載波符號序列的調制，主要過程如下：首先將調制的FBMC符號序列分為實部和虛部，接著實部通過第一原型濾波器、虛部通過第二原型濾波器，使得虛部相對于實部偏移符號周期，以完成時域上的偏移調制，然后將各路符號序列進行頻域搬移。

MIMO技術與多載波技術結合得很好，特別是OFDM技術，而且這種情況下，已經開發了復雜的算法。FBMC技術的關鍵特征是需要有絕對獨立的子信道，所以將FBMC技術與MIMO技術結合在一起的時候需要考慮子信道不重疊，當用戶利用單個子信道或者非相鄰信道的時候，系統可以繼續使用QAM調制，MIMO系統與原來的OFDM類似，一些相關的技術仍然可以被利用。但目前FBMC技術與MIMO技術結合仍存在較高的難度，原因在于FBMC系統中相鄰子載波上存在干擾，雖然這樣的干擾可以通過算法消除，但是與MIMO結合之后，干擾消除的復雜度就變得更高，不適合于實際的硬件實現。

發明內容

發明目的：針對現有的FBMC與MIMO結合存在難度問題，本發明旨在提供一種低復雜度的MIMO-FBMC系統數據收發方法及裝置，以簡化FBMC系統的硬件實現，并獲得多天線的增益。

技術方案：為達成上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種低復雜度的MIMO-FBMC系統數據發送方法，包括以下步驟：

(1)將輸入的比特流按照MIMO系統的天線數N_ss，分成N_ss個數據流；所述MIMO系統的發射和接收天線數均為N_ss；

(2)將每根天線上的比特數據通過K路并行方式進行M階QAM調制，并星座圖復數符號只映射到奇數或偶數子載波上；其中，K為FBMC系統中設計的原型濾波器的重疊因子，與QAM調制階數M，輸入數據的比特長度L和子載波個數N之間的關系為L＝N_ssKMN/2；

(3)將每個子載波上的QAM符號在頻域上使用頻域擴展方式進行2K倍的過采樣，得到KN個符號；

(4)使KN長度的符號通過原型濾波器做KN點FIR濾波，并通過循環移位操作以消除不同天線對應的數據流信號間的相關性；

(5)將濾波后的數據使用IFFT變換從頻域變換到時域；