[發(fā)明專利]一種多載波系統(tǒng)導(dǎo)頻信號的傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910740470.4
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN110581813B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江濤;劉文豐;陳達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L25/03;H04L5/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

本發(fā)明公開了一種多載波系統(tǒng)導(dǎo)頻信號的傳輸方法，屬于多載波通信領(lǐng)域，所述方法包括：采用基于偏移正交幅度調(diào)制的濾波器組多載波OQAM/FBMC傳輸幀頭的導(dǎo)頻序列和幀中的數(shù)據(jù)符號；根據(jù)導(dǎo)頻序列中不同子載波上的噪聲相關(guān)性，計(jì)算初始的信道頻率響應(yīng)估計(jì)值；對初始的信道頻率響應(yīng)估計(jì)值進(jìn)行正交變換，并將信道非抽頭位置的噪聲信號置零；根據(jù)變換域中噪聲的相關(guān)性和非抽頭位置的噪聲信號，得到抽頭位置噪聲分量；對抽頭位置的噪聲信號進(jìn)行濾除，并將經(jīng)過噪聲消除的初始信道頻率響應(yīng)估計(jì)值轉(zhuǎn)換回頻域，得到最終的信道估計(jì)值。本發(fā)明利用變換域內(nèi)的噪聲相關(guān)性，有效估計(jì)并消除了信道抽頭位置的噪聲信號，解決了OQAM/FBMC系統(tǒng)信道估計(jì)性能較差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多載波通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種多載波系統(tǒng)導(dǎo)頻信號的傳輸方法。

背景技術(shù)

正交頻分復(fù)用(OFDM)作為寬帶有線和無線信道中最常用的多載波傳輸方式，在過去一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。OFDM已被廣泛應(yīng)用于DSL以及大多數(shù)無線標(biāo)準(zhǔn)中，例如IEEE802.11和IEEE 802.16的變體、3GPP-LTE和LTE-Advanced。OFDM被認(rèn)為是點(diǎn)對點(diǎn)通信的完美選擇。然而，當(dāng)考慮在更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中采用OFDM時(shí)，它必須面對許多挑戰(zhàn)。一方面，OFDM技術(shù)需要使用循環(huán)前綴來對抗多徑衰落，造成了頻譜資源的浪費(fèi)；另一方面，OFDM技術(shù)對同步要求很高，參數(shù)無法靈活配置，難以支持未來通信多樣化的應(yīng)用場景。

在此背景下，國內(nèi)外已經(jīng)開展了一系列有關(guān)新型多載波調(diào)制技術(shù)的探索性研究，其中，基于偏移正交幅度調(diào)制的濾波器組多載波(Filter Bank Multicarrier withOffset Quadrature Amplitude Modulation，OQAM/FBMC)技術(shù)受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界越來越廣泛的重視，并已被列為5G蜂窩網(wǎng)、專業(yè)移動(dòng)無線電PMR演進(jìn)和衛(wèi)星通信的候選調(diào)制技術(shù)之一。該方法的核心思想是通過一個(gè)精心設(shè)計(jì)的原型濾波器對每個(gè)子載波上的調(diào)制信號進(jìn)行塑形，以提供一個(gè)新的自由度，用來優(yōu)化波形以適應(yīng)各種傳輸特性，并且OQAM/FBMC傳輸不需要循環(huán)前綴，因此可以實(shí)現(xiàn)更為高效的頻譜利用。此外，作為濾波器組理論的一個(gè)成果，快速傅里葉變換(FFT)和多相濾波可以有效地實(shí)現(xiàn)OQAM/FBMC調(diào)制/解調(diào)的整體框架。因此，OQAM/FBMC被認(rèn)為是OFDM的一個(gè)很好的替代品，提供了額外的靈活性、健壯性和效率。

與許多其他相干數(shù)字無線接收機(jī)一樣，信道估計(jì)也是相干OQAM/FBMC系統(tǒng)接收機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。在無線系統(tǒng)中，傳輸?shù)男畔⒔?jīng)過高度動(dòng)態(tài)的無線電信道后，作為原始信號的多個(gè)衰減、延遲、相位和/或頻移副本的疊加到達(dá)接收機(jī)。對于傳統(tǒng)的相干接收機(jī)，必須估計(jì)信道對發(fā)射信號的影響，才能恢復(fù)發(fā)射信息。但是，由于OQAM/FBMC系統(tǒng)非正交原型濾波器導(dǎo)致的非正交干擾效應(yīng)，用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻符號會(huì)受到來自時(shí)域和頻域的固有符號間/載波間干擾(Inter-Symbol/Inter-Carrier Interference，ISI/ICI)，因此在OQAM/FBMC系統(tǒng)中獲取信道狀態(tài)信息的難度明顯大于OFDM。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種多載波系統(tǒng)導(dǎo)頻信號的傳輸方法，旨在解決OQAM/FBMC系統(tǒng)在進(jìn)行變換域處理時(shí)，沒有消除信道抽頭內(nèi)的噪聲，而導(dǎo)致其信道估計(jì)性能低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多載波系統(tǒng)導(dǎo)頻信號的傳輸方法，包括：

(1)采用基于偏移正交幅度調(diào)制的濾波器組多載波OQAM/FBMC傳輸幀頭的導(dǎo)頻序列和幀中的數(shù)據(jù)符號；

(2)根據(jù)所述導(dǎo)頻序列中不同子載波上的噪聲相關(guān)性，計(jì)算初始的信道頻率響應(yīng)估計(jì)值；

(3)對初始的信道頻率響應(yīng)估計(jì)值進(jìn)行正交變換，并將信道非抽頭位置的噪聲信號置零；

(4)根據(jù)變換域中噪聲的相關(guān)性和非抽頭位置的噪聲信號，得到抽頭位置噪聲分量；