[發明專利]一種基于循環前綴的多載波方法及系統

有效

• 申請號: 201911147888.0
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110912849B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 江濤;孔德進;鄭行
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;武漢紡織大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

本發明公開了一種基于循環前綴的多載波方法及系統，屬于通信技術領域，包括：同步對各正交支路中所有子載波發送符號進行離散傅里葉反變換，獲取時域發送信號；同步對各正交支路上傳輸的時域發送信號均依次延遲rT，并乘以對應相位因子e^j2πrp/R，獲取各正交支路上的時域正交信號；同步對各正交支路上獲取的時域正交信號疊加后進行循環前綴處理，獲取發送端的發射信號；其中，r為整數集合[0,K]；T為符號周期；K大于等于正交支路的個數R；p為正交支路的序號。本發明提供的正交支路傳輸的每個發送符號重復延遲K次，只需在每隔KM個采樣點插入一段CP，且正交交支路的最大個數不大于預設的延遲系數，因此，本發明在降低多載波通信系統CP開銷的同時并沒有增加系統誤碼率。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更具體地，涉及一種基于循環前綴的多載波方法及系統。

背景技術

多載波通信技術，尤其是正交頻分復用(OFDM)通信技術已經被廣泛應用于無線通信中。OFDM技術的一個顯著缺點是每一個OFDM符號都需要插入一個循環前綴(CP)，以能夠有效抵抗多徑衰落信道的影響，然而每個OFDM符號中CP的插入，顯著降低了多載波通信系統的能量效率和頻譜效率。目前，降低多載波通信的CP開銷的方法主要包括兩類：

(1)迭代法，“P.Torres and A.Gusmao,“Iterative receiver technique forreduced-CP,reduced-PMEPR OFDM transmission,”IEEE Vehicular TechnologyConference,pp.1981-1985,May 2007，”公開直接降低CP的長度會引入符號間干擾和載波間干擾。此方法不僅復雜度較高，而且不能完全消除載波間干擾和符號間干擾，在采用高碼率的調試方式時，會導致多載波通信系統誤碼率增加。

(2)濾波器法，“P.Siohan,C.Siclet and N.Lacaille,“Analysis and design ofOQAM-OFDM systems based on filterbank theory,”IEEE Transactions on SignalProcessing,vol.50,no.5,pp.1170-1183,May.2002”公開多載波通信系統每個子載波的發送符號都經過一個具有時頻二維聚焦性的原型濾波器，由于非矩形窗濾波器的采用，該多載波通信系統不能插入循環前綴。然而，該多載波通信系統不能有效對抗多徑衰落信道，在多載波通信系統帶寬較大的情況下，多載波通信系統干擾很大，誤碼率很差。

(3)預編碼OFDM，“X.-G.Xia,“Precoded and vector OFDM robust to channelspectral nulls and with reduced cyclic prefix length in single transmitantenna systems,”IEEE Transactions on Communications,vol.49,no.8,pp.1363-1374,Aug.2001”公開多載波通信系統將多個符號進行預編碼，預編碼矩陣為單位矩陣，并截取尾部一段信號構成循環前綴經發射天線發送，在接收端可以通過信道對角化處理簡化接收機復雜度。該多載波通信系統能夠大大降低OFDM技術的CP開銷，且不影響誤碼率性能。然而，在多載波通信系統接收端，雖然信道對角化處理能夠降低復雜度，但是接收機的復雜度依然比較大。

綜上所述，當前多載波系統降低CP開銷方法的缺點包括：多載波通信系統誤碼率增加或復雜度大。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于循環前綴的多載波方法及系統，旨在解決現有的降低多載波通信系統CP開銷的方法存在系統誤碼率增加的問題。

為實現上述目的，一方面，本發明提供了一種基于循環前綴的多載波方法，包括：