[發明專利]基于離散哈特利轉換的濾波器組多載波通信系統

有效

• 申請號: 201910046840.4
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN111464472B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 王晉良;潘宏炫
• 申請（專利權）人: 王晉良
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發明提供一種基于離散哈特利轉換的濾波器組多載波通信系統，所述系統采用具有實數運算的離散哈特利轉換進行多載波調制/解調，而非現有的具有復合運算的離散傅立葉轉換作法，以降低實現復雜度或提升系統效能；所述系統可使用二種彼此正交或近乎正交的原型濾波器分別處理偶數子載波和奇數子載波上的數據符元，以減少載波間干擾與符元間干擾效應。

技術領域

本發明涉及一種濾波器組多載波基頻通信系統，特別是涉及一種基于離散哈特利轉換的濾波器組多載波基頻通信系統。

背景技術

近年來，無線移動寬頻市場的需求呈現持續性的成長，這意謂未來的無線通信系統必須具有超高傳輸率、超大系統容量、超低時間延遲等特性；為滿足這些嚴格的需求，我們有必要不斷精進與改善無線通信傳輸技術。在眾多可能方案中，較具潛力的技術包含非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)、毫米波(Millimeter Wave,MMW)、大規模多輸入多輸出(Massive Multi-Input Multi-Output,Massive MIMO)、濾波器組多載波(Filter Bank Multicarrier,FBMC)等，其中FBMC因可在不采用保護間隔(GuardInterval)或循環前綴(Cyclic Prefix)的情況下克服符元間干擾(IntersymbolInterference,ISI)和載波間干擾(Intercarrier Interference,ICI)的問題，具有比第四代(4G)無線通信系統所采用的正交頻分復用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,OFDM)技術更高的頻譜效益。

現有的FBMC傳輸技術包含余弦調制多音頻(Cosine Modulated Multitone)、離散小波多音頻(Discrete Wavelet Multitone)、濾波多音頻(Filter Multitone)、利用偏移正交振幅調制(Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM)的OFDM(簡稱OFDM/OQAM)等，其中OFDM/OQAM又稱為FBMC/OQAM或是交錯調制多音頻(Staggered ModulatedMultitone)。不同于利用每個子載波來調制一復合(Complex)QAM數據符元的OFDM/QAM作法，FBMC/OQAM將每個復合QAM數據符元分成實部與虛部(包含j的虛數)，并以子載波和時序偏移的方式交錯排列放置該所有實部與該所有虛部，其中時序偏移量為一半的FBMC幀區間；此交錯排列的方式使FBMC/OQAM在實域滿足一正交條件，而OFDM/QAM則可在復域滿足一正交條件。

FBMC/OQAM需使用一可同時在時域和頻域減少旁瓣的時頻本地化原型濾波器(Time-Frequency Localized Prototype Filter)，以減輕ISI/ICI問題；目前已有幾種適用于FBMC/OQAM系統的原型濾波器，例如基于根升余弦函數(Root Raised CosineFunction)、半余弦(Halfcosine)函數、擴展高斯函數(Extended Gaussian Function,EGF)或等方性正交轉換演算法(Isotropic Orthogonal Transform Algorithm,IOTA)所設計者，以及歐盟PHYDYAS(Physical Layer for Dynamic Access and Cognitive Radio)計劃所發展的濾波器。

雖然FBMC/OQAM系統在單輸入單輸出(Single-Input Single-Output,SISO)情境下的效能表現優越，不過無法直接或輕易推廣至多輸入多輸出(Multiple-InputMultiple-Output,MIMO)情境；換句話說，傳統的MIMO技術無法直接應用至FBMC/OQAM系統，這不僅增加其在MIMO情境下的設計難度，也造成應用限制。