[發(fā)明專利]一種在正交頻分復(fù)用中使用二維預(yù)編碼的陣分多址方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811648534.X
• 申請(qǐng)日: 2018-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN109510653B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐任暉;鄧海;彭來獻(xiàn);耿哲;趙文棟;張磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B7/0456
• 分類號(hào): H04B7/0456
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 王瑋

本發(fā)明公開了一種在正交頻分復(fù)用中使用二維預(yù)編碼的陣分多址方法，滿足小規(guī)模的中心式的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)和低截獲概率傳輸?shù)男枰Ｔ摱嘀贩椒ㄍㄟ^把每用戶的信號(hào)在正交頻分復(fù)用調(diào)制之前進(jìn)行二維預(yù)編碼，把用戶的信號(hào)彌散在所有子載波上獲得頻率分集。通過標(biāo)記矩陣的設(shè)計(jì)，并且根據(jù)標(biāo)記矩陣和接收信號(hào)特征在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，可以完美恢復(fù)不同用戶所要傳輸?shù)男盘?hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線局域網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種使用二維預(yù)編碼區(qū)分不同用戶信號(hào)的多用戶多址接入方法，為采用正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplex,OFDM)調(diào)制方式的多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)組成網(wǎng)絡(luò)提供了數(shù)據(jù)鏈路層解決方案。

背景技術(shù)

正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種高頻譜利用效率的通信技術(shù)，借助快速傅立葉變換(fast Fourier transformation,FFT)算法在工程上易于實(shí)現(xiàn)，因此成為當(dāng)前許多無線通信系統(tǒng)的候選技術(shù)。甚至一些專用的無線通信系統(tǒng)也考慮使用OFDM作為傳輸技術(shù)。

預(yù)編碼在OFDM通信系統(tǒng)中一般處于數(shù)據(jù)符號(hào)調(diào)制映射模塊之前，通過對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行預(yù)先編碼，改變數(shù)據(jù)符號(hào)之間的相關(guān)性和統(tǒng)計(jì)特征，達(dá)到降低OFDM信號(hào)頻譜旁瓣、減小OFDM信號(hào)峰均功率比或者補(bǔ)償無線信道衰落等目的。

無線局域網(wǎng)是指利用無線電波作為通信傳輸媒介，在一個(gè)局部范圍內(nèi)，多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)。由于多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)使用相同的頻帶，在同一時(shí)間段內(nèi)發(fā)射和接收無線信號(hào)，無線信號(hào)在空中可能會(huì)相互干擾，因此需要在數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)計(jì)區(qū)分不同用戶的信號(hào)的方法，即多址方式。

假設(shè)一個(gè)局部區(qū)域內(nèi)有多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)，并且有突發(fā)的數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)地從多個(gè)節(jié)點(diǎn)向一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)匯集，在此場(chǎng)景下考慮多用戶通信的方法。首先，隨機(jī)接入引起的大量沖突和退避，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)吞吐量下降，并且數(shù)據(jù)的時(shí)效性降低，因此，基于時(shí)隙同步的無線資源分配方式是保證多用戶實(shí)時(shí)通信的必然選擇。其次，在各種資源分配類的多址接入方式中，時(shí)分多址、頻分多址、碼分多址是常見的多址方式。在時(shí)隙較長(zhǎng)或某些節(jié)點(diǎn)沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，時(shí)分多址的效率較低；頻分多址或正交頻分多址(orthogonal frequency divisionmultiplex access,OFDMA)也是在部分節(jié)點(diǎn)沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，頻譜利用率較低；直接序列擴(kuò)頻碼分多址(direct sequence spread spectrum CDMA,DS-CDMA)系統(tǒng)的性能易受到由多徑傳播導(dǎo)致的符號(hào)間干擾(inter symbol interference,ISI)和由擴(kuò)頻碼正交性不完全導(dǎo)致的多用戶干擾(multiple user interference，MUI)的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種在正交頻分復(fù)用中使用二維預(yù)編碼的陣分多址方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種在正交頻分復(fù)用中使用二維預(yù)編碼的陣分多址方法，每個(gè)用戶的發(fā)射端使用正交頻分復(fù)用調(diào)制，在調(diào)制之前使用二維預(yù)編碼對(duì)準(zhǔn)備調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行處理，每個(gè)用戶的預(yù)編碼標(biāo)記矩陣不同，在接收端，使用以用戶標(biāo)記矩陣為參數(shù)的符號(hào)檢測(cè)估計(jì)方法恢復(fù)相應(yīng)用戶的信號(hào)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種多址方式，實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶同頻同時(shí)通信而且保證一定的通信性能；(2)通過在發(fā)射端數(shù)據(jù)調(diào)制之前乘以標(biāo)記矩陣，接收端利用檢測(cè)方法恢復(fù)不同用戶的數(shù)據(jù)，多址系統(tǒng)僅依賴于標(biāo)記矩陣和接收檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；(3)標(biāo)記矩陣的設(shè)計(jì)有完備的計(jì)算規(guī)則，便于實(shí)現(xiàn)。

附圖說明

圖1是陣分多址通信系統(tǒng)基帶信號(hào)處理示意圖。

具體實(shí)施方式