[發(fā)明專利]一種面向車聯(lián)網(wǎng)的IM-OFDM信號(hào)的處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811311614.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109347526B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王汝意;李玉珂;韓雙雙;王曉;王飛躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 劉雁君;徐艷艷

本發(fā)明涉及一種面向車聯(lián)網(wǎng)的IM?OFDM信號(hào)的處理方法，其具體步驟為：S1、搭建基于預(yù)編碼的MIMO?OFDM系統(tǒng)，即：PIM?MIMO?OFDM系統(tǒng)；S2、對(duì)搭建出的PIM?MIMO?OFDM系統(tǒng)進(jìn)行載波頻偏估計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明與現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)方案相比，誤碼率低，同時(shí)也降低了接收機(jī)的計(jì)算復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)了在車輛高速運(yùn)行情況下OFDM信號(hào)的正確傳輸，從而提高V2X信道的頻譜效率，增強(qiáng)V2X信道的可靠性，并使V2X信道具有相關(guān)的頻率選擇性衰落和不可避免的多普勒效應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及了一種面向車聯(lián)網(wǎng)的IM-OFDM信號(hào)的處理方法。

背景技術(shù)

車聯(lián)網(wǎng)(英文：Internet of Vehicle，簡(jiǎn)稱：IOV)是指車與車、車與路、車與人、車與基礎(chǔ)設(shè)施(如傳感設(shè)備)等交互，實(shí)現(xiàn)車輛與公眾網(wǎng)絡(luò)通信的動(dòng)態(tài)移動(dòng)通信系統(tǒng)。車聯(lián)網(wǎng)可以通過(guò)車與車、車與人、車與路互聯(lián)實(shí)現(xiàn)信息共享，收集車輛、道路和環(huán)境的信息，并在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)多源采集的信息進(jìn)行加工、計(jì)算、共享和安全發(fā)布，根據(jù)不同的功能需求對(duì)車輛進(jìn)行有效的引導(dǎo)與監(jiān)管，以及提供專業(yè)的多媒體與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)。車聯(lián)網(wǎng)主要采用短距離無(wú)線通信和遠(yuǎn)距離的移動(dòng)通信兩種通信方法，其中，短距離無(wú)線通信主要是RFID傳感識(shí)別及類似WIFI等2.4G通信，遠(yuǎn)距離的移動(dòng)通信主要是GPRS、3G、LTE、4G等移動(dòng)通信。對(duì)于現(xiàn)有車輛與車輛和車輛與基礎(chǔ)設(shè)施(以下簡(jiǎn)稱：V2X)的通信，迫切需要高光譜效率、高可靠性的通信方法，以提高V2X信道的頻譜效率和增強(qiáng)可靠性，并使V2X具有相關(guān)的頻率選擇性衰落和不可避免的多普勒效應(yīng)。

正交頻分多路復(fù)用(以下簡(jiǎn)稱：OFDM)技術(shù)被廣泛認(rèn)為是V2X最有前途的通信技術(shù)，IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用也證明了這一點(diǎn)。OFDM調(diào)制方案已應(yīng)用于認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)，以解決認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的兩大問(wèn)題：一是符號(hào)間的干擾，二是數(shù)據(jù)傳輸速度慢。在傳統(tǒng)的認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)是通過(guò)一個(gè)高數(shù)據(jù)率的載體傳輸?shù)模玂FDM調(diào)制方案改變了認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸方式。在OFDM中，基于認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是由多個(gè)低速率載波而不是單個(gè)高速率載波傳輸?shù)摹？傊琌FDM是無(wú)線通信中應(yīng)用最廣泛的一種技術(shù)，它可以減少符號(hào)間干擾、提高數(shù)據(jù)速率、易于光譜整形和傳感等。

OFDM技術(shù)也有其明顯的缺點(diǎn)，例如：對(duì)頻率偏移與相位噪聲很敏感，以及具有較高的峰均比。為了克服這兩個(gè)劣勢(shì)，受到空間調(diào)制思想的啟發(fā)，2009年，Abu.alhiga和Hass將空間調(diào)制思想應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)中，提出了索引調(diào)制(英文：Index Modulated，簡(jiǎn)稱IM)OFDM技術(shù)。在IM-OFDM中，子載波的一個(gè)子集根據(jù)傳入的信息位被激活。像傳統(tǒng)的OFDM一樣，激活的子載波攜帶M相移鍵/正交調(diào)幅(簡(jiǎn)稱：PSK/QAM)符號(hào)。T.Datta，H.S.Eshwaraiah和A.Chockalingam提出了一種多輸入多輸出(簡(jiǎn)稱：MIMO)OFDM(即:MIMO-OFDM)的廣義指數(shù)調(diào)制方案，該方案聯(lián)合選擇有源天線和頻率指標(biāo)。然而，上述方案的ML檢測(cè)(即：極大似然檢測(cè))的復(fù)雜性都隨天線數(shù)量和調(diào)制順序呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大而變得不切實(shí)際。

此外，在移動(dòng)終端達(dá)到車輛高速的頻率選擇性衰落信道中，由于OFDM塊傳輸過(guò)程中無(wú)線信道的快速變化，導(dǎo)致信道間干擾(簡(jiǎn)稱：ICI)的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和性能。OFDM系統(tǒng)中有許多減少ICI的方法，最常見(jiàn)的方法是先估計(jì)頻率偏移量，然后再修正，但通常需要相當(dāng)?shù)挠?jì)算復(fù)雜度。另一種常見(jiàn)的方法是應(yīng)用各種信號(hào)處理技術(shù)來(lái)降低OFDM系統(tǒng)對(duì)頻率偏移的靈敏度，因此提出了許多窗口方法。特別是在低頻偏移情況下的頻率偏移自消方案，可以用相當(dāng)簡(jiǎn)單的算法來(lái)抑制ICI；但是這種自消方案是通過(guò)符號(hào)冗余來(lái)提升其抗干擾能力，應(yīng)用到IM-OFDM會(huì)使其頻譜效率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種面向車聯(lián)網(wǎng)的IM-OFDM信號(hào)的處理方法，該方法能夠提高V2X信道的頻譜效率和增強(qiáng)V2X信道的可靠性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種面向車聯(lián)網(wǎng)的IM-OFDM信號(hào)的處理方法，其具體步驟為：