專利名稱：靈巧的基于濾波器組的上行多址傳輸裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端、接收端及發(fā)送方法、接收 方法。
背景技術(shù)：
近年來，無線通信系統(tǒng)向著寬帶方向迅速發(fā)展；伴隨著這種發(fā)展趨勢(shì)，無線通信系統(tǒng)單 信道占有的帶寬越來越高，無線接收機(jī)的復(fù)雜度也持續(xù)增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度越來越高。同時(shí)， 根據(jù)近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，為了有效提升系統(tǒng)的吞吐量，頻分多址技術(shù)(FDMA)和時(shí)分多址技 術(shù)(TDMA)的組合多址技術(shù)將成為未來移動(dòng)通信技術(shù)的主要多址技術(shù)?；谶@樣的技術(shù)需求， 多載波調(diào)制技術(shù)受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界越來越多的關(guān)注， 一方面，基于多載波調(diào)制技術(shù)，接收 機(jī)的復(fù)雜度可以大大簡(jiǎn)化；另一方面，基于多載波技術(shù)，可以很容易地實(shí)現(xiàn)FD區(qū)和TDMA的 混合多址技術(shù)，非常便于系統(tǒng)容量的優(yōu)化和增強(qiáng)。在目前條件下，實(shí)現(xiàn)多載波調(diào)制技術(shù)的手段主要有兩種 一種以正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM) 為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的拓展，以形成多址方案；另外一種以多帶濾波器組(MBFB)為基礎(chǔ)進(jìn)行相 應(yīng)的拓展，從而形成多址方案。OFDM調(diào)制將整個(gè)寬帶信道分割為許多相互正交的子信道，每個(gè)子信道以獨(dú)占方式分配給 各個(gè)用戶，形成0FDMA。由于在無線通信系統(tǒng)的下行連路中，對(duì)各個(gè)用戶而言，各子信道之間 的正交性比較容易獲得，因此采用OFDMA，可以較好的解決多用戶之間的多址干擾(MAI)。然 而在無線通信系統(tǒng)的上行鏈路中，若采用0FDMA，接收端(比如基站)必須對(duì)同時(shí)接入的多用 戶信號(hào)聯(lián)合解調(diào)。由于各用戶的發(fā)射信號(hào)是相對(duì)獨(dú)立的，因此0FDMA較難保證聯(lián)合解調(diào)所必 需的用戶信號(hào)之間的同步。當(dāng)各用戶信號(hào)之間存在較大的載波和定時(shí)偏移時(shí)，勢(shì)必導(dǎo)致多用 戶之間的干擾。多帶濾波器組可將整個(gè)寬帶信道分割為許多相互擬正交的子帶，各子帶頻譜 邊沿具有陡峭的滾降，并且子信道之間可設(shè)置一定的頻域保護(hù)間隔。采用基于多載波濾波器 組構(gòu)成的FDMA，接收端(比如基站)可以對(duì)同時(shí)接入的多用戶信號(hào)分別獨(dú)立解調(diào)，因此對(duì)各 用戶信號(hào)的載波頻偏具有很強(qiáng)的魯棒性?，F(xiàn)有的基于濾波器組的傳輸系統(tǒng)如FMT， GMC， DFT-S-GMC等，上行鏈路移動(dòng)終端發(fā)射機(jī) 和基站接收機(jī)采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，即采用相同子帶數(shù)目的濾波器組，完成信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)。在 未來寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)中，隨著系統(tǒng)運(yùn)行帶寬越來越寬和多速率、多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展，上行鏈路單用戶占用的帶寬將會(huì)與系統(tǒng)帶寬越來越不對(duì)稱。此時(shí)，若采用現(xiàn)有的系統(tǒng)傳輸方案， 對(duì)于只支持低速率業(yè)務(wù)的終端，為傳輸?shù)退俾蕵I(yè)務(wù)，也必須支持和進(jìn)行較大子帶數(shù)的濾波器 組變換。這樣，其實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和成本難以控制。因此如何解決現(xiàn)有技術(shù)存在的諸多問題實(shí)已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)課題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的上述缺點(diǎn)，提出一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端、 接收端及發(fā)送方法、接收方法，其可以利用接收端強(qiáng)大的處理能力，以適配具有不同傳輸能 力和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的發(fā)送端。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的上述缺點(diǎn)，提出一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端、 接收端及發(fā)送方法、接收方法，其可以利用接收端強(qiáng)大的處理能力，以適配具有不同傳輸能 力和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的發(fā)送端。本發(fā)明提出的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端，其包括信道編碼模塊、數(shù)字 調(diào)制模塊和發(fā)射天線模塊，還包括用于對(duì)用戶的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行所述用戶的特定預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)為M*的正交變換的正交變換模塊、用于將經(jīng)過正交變換的D個(gè)數(shù)據(jù)塊中每個(gè)元 素分別映射到相應(yīng)的各子帶上以進(jìn)行傳輸，其中，所述D個(gè)數(shù)據(jù)塊中每個(gè)數(shù)據(jù)塊所包含的元 素?cái)?shù)目不大于所述用戶特定預(yù)設(shè)的子帶數(shù)目i^的子帶映射模塊、用于將所述經(jīng)過子帶映射輸出的D個(gè)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行所述用戶的特定預(yù)設(shè)的iV4子帶逆濾波器組變換以得到對(duì)應(yīng)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并將所述D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊按所述用戶特定的移位間隔A^進(jìn)行循環(huán)移位累加以得到所述用戶特定長(zhǎng)度為ft的并行數(shù)據(jù)序列，且其中所述用戶特定的移位間隔A^對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間7^為第一移位時(shí)間間隔，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第一移位時(shí)間間隔為同一值的子帶濾波器組調(diào)制模塊、用于將所述并行數(shù)據(jù)序列進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換以形成串行數(shù)據(jù)序列的 并串轉(zhuǎn)換模塊、用于根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則添加一個(gè)所述用戶的特定長(zhǎng)度為^"的保護(hù)間隔于所述串行數(shù)據(jù)以形成離散多子帶符號(hào)的保護(hù)間隔添加模塊、以及用于將添加了保護(hù)間隔的所述離散 多子帶符號(hào)進(jìn)行包括數(shù)模轉(zhuǎn)換及頻率變換的各項(xiàng)處理以形成射頻信號(hào)的射頻信號(hào)形成模塊。其中，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組調(diào)制模塊分別采用子帶帶寬相同且子帶 頻率間隔也相同的子帶濾波器組，且各自對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組調(diào)制模塊所采用的子帶數(shù)目由對(duì)應(yīng)用戶的需求所確定，所述射頻信號(hào)形成模塊可包括用于將添加了保護(hù)間隔的所述離散 多子帶符號(hào)根據(jù)用戶預(yù)設(shè)的處理帶寬以預(yù)設(shè)的且與所述用戶對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換頻率《進(jìn)行數(shù)模 轉(zhuǎn)換以得到第一模擬多子帶符號(hào)，且所述第一模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間7;為第一定值，其中，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第一定值都為同一值，同時(shí)，所述模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間7^為第二定值，其中，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第二定值也為同一值的第一數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、以及用于根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏和預(yù)設(shè)的載 波頻率將所述第一模擬多子帶符號(hào)通過頻譜搬移以形成射頻信號(hào)，并且預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏為所述用戶對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組的子帶頻率間隔的整數(shù)倍的上變頻單元，所述射頻信 號(hào)形成模塊還可包括用于根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏將添加了保護(hù)間隔的所述離散多 子帶符號(hào)進(jìn)行離散頻譜搬移，且所述用戶的載波頻偏為所述特定用戶對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組的 子帶頻率間隔的整數(shù)倍的基帶頻移單元、用于將經(jīng)過頻譜搬移的所述離散多子帶符號(hào)按所述用戶預(yù)設(shè)的第二轉(zhuǎn)換頻率//進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以獲得第二模擬多子帶符號(hào)，其中，所述第二模擬多子帶符號(hào)具有頻偏，且所述用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的有效部分所持續(xù)時(shí)間71'為第三定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的第三定值都為同一值，同時(shí)所述特定用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中的循環(huán)前綴所持續(xù)時(shí)間7^為第四定值，其中，對(duì)于不同特定用戶各自對(duì)應(yīng)的所述第四定值都為同一值的第二數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、以及用于根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率 將所述第二模擬基帶信號(hào)通過頻譜搬移以形成射頻信號(hào)的上變頻單元，再有，所述正交變換 模塊為沃爾什-哈達(dá)瑪變換模塊、傅立葉變換模塊及輸入與輸出相同的恒等變換模塊中的一 種。本發(fā)明還提供一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行接收端，其包括同步模塊、信道 估計(jì)模塊，數(shù)字解調(diào)模塊和信道解碼模塊，還包括用于根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率將接收的所有 用戶的合成寬帶射頻信號(hào)通過頻譜搬移形成寬帶模擬基帶信號(hào)的下變頻模塊、用于根據(jù)預(yù)設(shè)的處理帶寬對(duì)所述寬帶模擬基帶信號(hào)以預(yù)設(shè)采樣頻率/進(jìn)行采樣以得到相應(yīng)的寬帶離散基帶信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、用于按照預(yù)設(shè)規(guī)則去除經(jīng)過所述同步模塊同步后從所述寬帶離散基帶 信號(hào)中提取的各長(zhǎng)度為iVe+2的離散多子帶符號(hào)中長(zhǎng)度為iVe的保護(hù)間隔以獲得長(zhǎng)度為0的離散多子帶符號(hào)的有效部分，且其中2//與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間相等，^^//與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴所持續(xù)時(shí)間相等的保護(hù)間隔去除模塊、用于按各用戶對(duì)應(yīng)的載波偏移量、子帶數(shù)目及 估計(jì)的信道頻率響應(yīng)對(duì)所述去除保護(hù)間隔后獲得的離散多子帶符號(hào)的有效部分采用g點(diǎn)單載 波頻域均衡技術(shù)在頻域分別對(duì)各用戶的接收信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)頻域均衡以獲得均衡后的多子帶符 號(hào)的信道均衡模塊、用于根據(jù)預(yù)設(shè)的取塊規(guī)則及對(duì)應(yīng)的接收端的移位間隔A^對(duì)所述均衡后的多子帶符號(hào)進(jìn)行循環(huán)移位提取對(duì)應(yīng)的各D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并且iV, //與對(duì)應(yīng)各用戶發(fā)送端的第一移位時(shí)間間隔為同一值，然后對(duì)提取出的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行相應(yīng)子帶濾波 器組解調(diào)的子帶濾波器組解調(diào)模塊、用于根據(jù)預(yù)先約定的各用戶載波偏移量及預(yù)設(shè)的映射規(guī) 則對(duì)經(jīng)過解調(diào)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別提取各用戶在各子帶上對(duì)應(yīng)的信號(hào)矢量的子帶解映射模塊、用于根據(jù)對(duì)應(yīng)發(fā)送端的正交變換規(guī)則對(duì)所述各用戶的信號(hào)矢量以預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)^^進(jìn)行正 交逆變換以得到相應(yīng)各用戶的通信信息的正交逆變換模塊。本發(fā)明還提供一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送方法，其包括步驟1)對(duì)用戶的D個(gè)的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行所述用戶的特定預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)為^^^的正交變換；2)將經(jīng)過 正交變換的D個(gè)數(shù)據(jù)塊中每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的各子帶上以進(jìn)行傳輸，其中，所述D個(gè)數(shù)據(jù)塊中每個(gè)數(shù)據(jù)塊所包含的元素?cái)?shù)目不大于所述用戶特定預(yù)設(shè)的子帶數(shù)目A^將；3)將所述經(jīng)過子帶映射輸出的D個(gè)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行子帶逆濾波器組變換以得到對(duì)應(yīng)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并將所述D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊按所述用戶的特定的移位間隔A^進(jìn)行循環(huán)移位累加以得到用戶特定長(zhǎng)度為込的并行數(shù)據(jù)序列，其中，所述用戶特定的移位間隔A^對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間7^為第一移位時(shí)間間隔，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第一移位時(shí)間間隔為同一值；4)將所述并行數(shù)據(jù)序列進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換以形成串行數(shù)據(jù)序列；5)根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則添加一個(gè)所述用戶 的特定長(zhǎng)度iVo的保護(hù)間隔于所述串行數(shù)據(jù)序列以形成離散多子帶符號(hào)；6)將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)進(jìn)行包括數(shù)模轉(zhuǎn)換及頻率變換的各項(xiàng)處理以形成射頻信號(hào)。其中，對(duì)于不同用戶的數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行iV,子帶逆濾波器組變換時(shí)，各自所采用的子帶帶寬都相同且子帶頻率間隔也都相同，且所采用的子帶數(shù)目由對(duì)應(yīng)用戶的需求所確定，所述步 驟6)還包括步驟(1)將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)根據(jù)用戶預(yù)設(shè)的處理帶寬以預(yù)設(shè)的且與所述用戶對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換頻率刀進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以得到第一模擬多子帶符號(hào)，且所述第一模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間7;為第一定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的所述第一定值都為同一值，同時(shí)，所述第一模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴持續(xù) 時(shí)間7^為第二定值，其中，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第二定值也為同一值；以及(2)根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏和預(yù)設(shè)的載波頻率將所述第一模擬多子帶符號(hào)通過頻譜搬移以 形成射頻信號(hào)，并且預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏為所述用戶對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組的子帶頻率 間隔的整數(shù)倍，此外，所述步驟6)還可包括步驟(1)根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏將添 加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)進(jìn)行離散頻譜搬移，且所述用戶的載波頻偏為所述用戶 對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組的子帶頻率間隔的整數(shù)倍；(2)將經(jīng)過頻譜搬移的所述離散多子帶符號(hào)按用戶預(yù)設(shè)的第二轉(zhuǎn)換頻率//進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以獲得第二模擬多子帶符號(hào)，其中，所述第二模擬多子帶符號(hào)具有頻偏，且所述特定用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的有效部分所持續(xù)時(shí)間7;'為第三定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的第三定值都為同一值，同時(shí)所述用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中的循環(huán)前綴所持續(xù)時(shí)間C為第四定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的所述第四定值都為同一值；(3)根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率將所述第二模擬基帶信號(hào)通 過頻譜搬移以形成射頻信號(hào)，再有，所述正交變換為沃爾什-哈達(dá)瑪變換、傅立葉變換及輸入 與輸出相同的恒等變換中的一種。本發(fā)明還提供一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行接收方法，其包括步驟1)根據(jù) 預(yù)設(shè)的載波頻率將接收的所有用戶的合成寬帶射頻信號(hào)通過頻譜搬移形成寬帶模擬基帶信 號(hào)；2)根據(jù)預(yù)設(shè)的處理帶寬對(duì)所述寬帶模擬基帶信號(hào)以預(yù)設(shè)采樣頻率/進(jìn)行采樣以得到相應(yīng)的寬帶離散基帶信號(hào)；3)按照預(yù)設(shè)規(guī)則去除經(jīng)過同步后從所述寬帶離散基帶信號(hào)中提取的各 長(zhǎng)度為JVe +g的離散多子帶符號(hào)中長(zhǎng)度為iVe的保護(hù)間隔以獲得長(zhǎng)度為2的離散多子帶符號(hào)的有效部分，其中，^//與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間相等，7^//與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴所持續(xù)時(shí)間相等；4)按各用戶對(duì)應(yīng)的載波偏移量、子帶數(shù)目及估計(jì)的信道頻率響應(yīng)對(duì)所述去除保護(hù)間 隔后獲得的離散多子帶符號(hào)的有效部分采用單載波頻域均衡技術(shù)在頻域分別對(duì)各用戶的頻域 信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)頻域均衡以獲得均衡后的多子帶符號(hào)；5)根據(jù)預(yù)設(shè)的取塊規(guī)則及對(duì)應(yīng)的接收端的移位間隔iV,對(duì)所述均衡后的多子帶符號(hào)進(jìn)行循環(huán)移位提取對(duì)應(yīng)的各D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并且iV"/與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的第一移位時(shí)間間隔為同一值，然后對(duì)提取出的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行相應(yīng)子帶濾波器組解調(diào)；6)根據(jù)預(yù)先約定的各用戶載波偏移量及預(yù)設(shè)的 映射規(guī)則對(duì)經(jīng)過解調(diào)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別提取各用戶在各子帶上對(duì)應(yīng)的信號(hào)矢量；以及7)根據(jù)對(duì)應(yīng)發(fā)送端的正交變換規(guī)則對(duì)所述各用戶的信號(hào)矢量以預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)^^進(jìn)行正交逆變 換以得到相應(yīng)各用戶的通信信息。綜上所述，本發(fā)明的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端、接收端及發(fā)送方法、 接收方法可將整個(gè)寬帶信道分割為許多相互擬正交的子帶，各子帶頻譜邊沿具有陡峭的滾降， 并且子信道之間可設(shè)置一定的頻域保護(hù)間隔。采用基于多載波濾波器組構(gòu)成的FDMA，接收端 (比如基站)可以對(duì)同時(shí)接入的多用戶信號(hào)分別獨(dú)立解調(diào)，因此對(duì)各用戶信號(hào)的載波頻偏具 有很強(qiáng)的魯棒性，同時(shí)可以很好的適配多用戶的不同業(yè)務(wù)需求和終端處理能力，從而減小移 動(dòng)終端的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和功耗。


圖1為本發(fā)明的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端及接收端的具體實(shí)施方式
的 原理框圖。圖2為本發(fā)明的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端的基本架構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端的子帶濾波器組調(diào)制實(shí)現(xiàn)方 式框圖。圖4為本發(fā)明的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行接收端的基本架構(gòu)示意圖。 圖5為本發(fā)明的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行接收端的子帶濾波器組解調(diào)實(shí)現(xiàn)方 式框圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參見圖1，其為本發(fā)明一個(gè)靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端及接收端的具體 實(shí)施方式的原理框圖。對(duì)于上行鏈路，各移動(dòng)發(fā)送端采用較小子帶數(shù)的逆濾波器組變換(IFBT) 調(diào)制生成多子帶信號(hào)，并且采用較低的采樣速率，形成各自的離散窄帶多子帶信號(hào)，然后， 經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后，形成模擬基帶信號(hào)，最后通過時(shí)域相移，完成用戶特定的頻譜搬移，形成發(fā)射信號(hào)。在基站接收端采用較高的采樣頻率和較大子帶數(shù)目的濾波器組變換(FBT)，解調(diào) 來自所有用戶具有不同帶寬(子帶數(shù)目)和載波頻偏的合成寬帶信號(hào)。由于上行各用戶傳輸 的多子帶信號(hào)的子帶數(shù)目(IFBT中子帶數(shù)目)可以不同，但為保證上行各用戶傳輸信號(hào)之間 的正交性，各用戶傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的子帶帶寬和子帶頻率間隔應(yīng)保持相同，同時(shí)各用戶傳 輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的子帶帶寬和子帶頻率間隔必須分別與接收端濾波器組解調(diào)對(duì)應(yīng)的子帶帶寬 和子帶頻率間隔相同；此外，各用戶傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中復(fù)用的IFBT符號(hào)個(gè)數(shù) 應(yīng)保持相同，同時(shí)各用戶傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中復(fù)用的IFBT符號(hào)個(gè)數(shù)必須與接收 端濾波器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中復(fù)用的IFBT符號(hào)個(gè)數(shù)應(yīng)保持相同；另外各用戶傳輸?shù)亩嘧訋?信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊所持續(xù)時(shí)間都相同，即為第一定值，其循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間也應(yīng)保持相同， 即為第二定值，同時(shí)各用戶傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊持續(xù)時(shí)間、及其數(shù)據(jù)塊循環(huán)前綴 的持續(xù)時(shí)間必須分別與接收端濾波器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊持續(xù)時(shí)間、及其數(shù)據(jù)塊循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間相同；還有，各用戶傳輸信號(hào)的載波頻偏人必須為子帶頻率間隔A/的整數(shù)倍。再請(qǐng)參見圖2，本發(fā)明的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端至少包括 一個(gè)正交 變換模塊ll， 一個(gè)子帶映射模塊12， 一個(gè)A^子帶濾波器組調(diào)制模塊13， 一個(gè)循環(huán)前綴添加模塊14， 一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換模塊15， 一個(gè)上變頻模塊16。需要說明的是，作為數(shù)字通信系統(tǒng)發(fā) 送端必要組成部分的信道編碼模塊，數(shù)字調(diào)制模塊和發(fā)射天線模塊都為現(xiàn)有技術(shù)，且為本領(lǐng) 域技術(shù)人員所知悉，在此不再進(jìn)行詳細(xì)描述。此外，為簡(jiǎn)化圖示，圖2僅示例了一個(gè)用戶發(fā) 送端的情況。在多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，多用戶的數(shù)據(jù)符號(hào)將通過子帶映射模塊和各用戶特 定的載波頻偏，采用頻分復(fù)用的方式，獨(dú)占接收端濾波器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中的子帶。 假定<formula>formula see original document page 14</formula>為輸入到第k個(gè)移動(dòng)終端發(fā)送端的并行已調(diào)制符號(hào)序列，并且i^S ，A^為其后濾波器組調(diào)制模塊13中子帶數(shù)目。不失一般性，假設(shè)共有K個(gè)用戶同時(shí)向基站傳輸信號(hào)，并且A^0，，...，，尺-1};正交變換模塊11 ，用于對(duì)用戶的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行所述用戶的特定預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)為Mfc的正交變換。此處正交變換可以是沃爾什-哈達(dá)瑪(WH)變換，或傅立葉變換(DFT)等。作為特 例，此處正交變換亦包括輸出的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊與輸入的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊恒等的恒等變換。 優(yōu)選地，所述正交變換模塊11采用M^點(diǎn)DFT變換。經(jīng)過DFT變換，輸入的并行數(shù)據(jù)塊序列<formula>formula see original document page 14</formula>變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列^(附)，附=0,1,...，仏-1}，相互之間的關(guān)系服從<formula>formula see original document page 15</formula>
這里，也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和DFT變換大 =。小一樣的列向量。DFT變換大小可根據(jù)通信系統(tǒng)所需傳輸速率和數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行自適應(yīng)調(diào) 整。子帶映射模塊12，用于將所述并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊^(附),附=0,1,...,]^-1}中每個(gè)元素映射到相 應(yīng)的子帶上傳輸，其中，所述并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊{54(附)，/ = 0,1，...，^^-l)中的每個(gè)數(shù)據(jù)塊所包 含的元素?cái)?shù)目不大于所述用戶特定預(yù)設(shè)的子帶數(shù)目A^，對(duì)于沒有映射信號(hào)的子帶通常傳輸 零，如此，經(jīng)過所述子帶映射模塊，輸出變?yōu)椴⑿蟹?hào)數(shù)據(jù)塊^(附)^ = 0，1,...為-1}，并且 M,SA^， i^為其后濾波器組調(diào)制模塊13中的子帶數(shù)目。濾波器組調(diào)制模塊13，用于將所述經(jīng)過子帶映射輸出的D個(gè)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行所述用戶的特定 預(yù)設(shè)的iVA子帶逆濾波器組變換以得到對(duì)應(yīng)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并將所述D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊按所述用戶特定的移位間隔iV 進(jìn)行循環(huán)移位累加以得到所述用戶特定長(zhǎng)度為込的并行 數(shù)據(jù)序列，其中，所述用戶特定的移位間隔A^對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間7^為第一移位時(shí)間間隔，對(duì) 于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第一移位時(shí)間間隔為同一值，A^子帶濾波器組調(diào)制實(shí)現(xiàn)方式框圖如 圖3所示，濾波器組調(diào)制模塊13由一個(gè)A^子帶逆濾波器組變換(IFBT)單元130和一個(gè)循 環(huán)累加單元131構(gòu)成。 子帶逆濾波器組變換(IFBT )單元130 ,用于對(duì)輸入的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊 ^—)，附-0，l,…,A^-lj進(jìn)行 子帶逆濾波器組變換。經(jīng)K子帶IFBT裝置，輸入的并行符 號(hào)數(shù)據(jù)塊{"*(附)}變換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊(亦即IFBT符號(hào)){&(")," = 0,1,...，^-寸，相互之間的關(guān)系服從<formula>formula see original document page 15</formula>其中厶(")為第k個(gè)用戶 采用的濾波器組原型濾波器的沖擊響應(yīng)，該原型濾波器滿足移位正交條件<formula>formula see original document page 15</formula>§纖'(""={。"。 其中，^是原型濾波器的移位正交間隔，上標(biāo)"*"表示共軛。并且，移位正交間隔^必須大于或等于子帶數(shù)目W4 。若為保證生成的多子帶信號(hào)各相鄰子帶之間具有一定的保護(hù)間隔， 移位正交間隔^則必須大于子帶數(shù)目。 ^為原型濾波器離散沖擊響應(yīng)的長(zhǎng)度。這里，p^也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和原型濾波器長(zhǎng)度一樣的列向量。為保證^f有用戶傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)具有相同的頻譜特性，如帶內(nèi)平坦度和頻譜滾降特性等，此處，假設(shè)所有用戶的發(fā)送端的 IFBT變換采用相同類型的原型濾波器，優(yōu)選地，采用根升余弦(SRRC)濾波器。循環(huán)累加單元131，用于對(duì)輸入的A個(gè)IFBT變換輸出的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行循環(huán)累加。具體地，假設(shè)IFBT變換輸出的第d個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊(亦即IFBT符號(hào))為{《("),"=0,1,...,4—1,"0，l,…，」O廣斗，則循環(huán)累加輸出的數(shù)據(jù)塊序列為&(")，" = 0,1，...必-1}，相互之間的關(guān)系服從&(") = 1^ ((" —A))。
， 0S"込-1。這里，也表示一個(gè)長(zhǎng)度為込，并且首尾循環(huán)的列向量。其中((.))a表示模込運(yùn)算。a=Ax/*，込>4。 A為第k個(gè)用戶傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中復(fù)用的IFBT符號(hào)個(gè)數(shù)。為保證各用戶上行傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)具有相同的數(shù)據(jù)塊持續(xù)時(shí)間，并且與接收端濾波 器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊的持續(xù)時(shí)間相同，對(duì)于所有的用戶，傳輸?shù)拿總€(gè)數(shù)據(jù)塊中復(fù)用的IFBT 符號(hào)個(gè)數(shù)都必須相同。同時(shí)預(yù)先說明的是，各用戶傳輸?shù)拿總€(gè)數(shù)據(jù)塊中復(fù)用的IFBT符號(hào)個(gè)數(shù) Z\，須與對(duì)應(yīng)接收端的濾波器組解調(diào)模塊25中每個(gè)數(shù)據(jù)塊內(nèi)循環(huán)提取的數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)Z)相同。并串轉(zhuǎn)換模塊132，用于對(duì)輸入的并行數(shù)據(jù)序列進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換操作。經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換模塊，輸入 的并行數(shù)據(jù)序列^4("》變?yōu)榇袛?shù)據(jù)序列{^("》。這里，{^(")}也表示一個(gè)長(zhǎng)度為込，并 且首尾循環(huán)的行向量。保護(hù)間隔添加模塊14，用于根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則添加一個(gè)所述用戶的特定長(zhǎng)度為iVo的保護(hù)間隔于所述串行數(shù)據(jù)以形成離散多子帶符號(hào)，所述保護(hù)間隔主要用于減少信道間干擾(優(yōu)選地，該 保護(hù)間隔的長(zhǎng)度應(yīng)大于信道最大時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)度)。具體地，將所述循環(huán)累加輸出的數(shù)據(jù)塊尾部 的一部分復(fù)制到其的前端，形成最終的帶循環(huán)前綴的數(shù)據(jù)塊符號(hào)。經(jīng)過循環(huán)前綴添加后，輸 入的數(shù)據(jù)序列^(")," = 0,1，.."込-1}變換成數(shù)據(jù)序列^(")," = —1,0,1，...,込-1}，其中，&為第1<個(gè)用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊符號(hào)的循環(huán)前綴長(zhǎng)度。第一數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換單元15，用于將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)根據(jù)用戶預(yù)設(shè)的處理帶寬以預(yù)設(shè)的且與所述用戶對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換頻率《進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以得到第一模擬多子帶符號(hào)，且所述第一模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間7;為第一定值，其中，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第一定值都為同一值，同時(shí)，所述模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴 持續(xù)時(shí)間7^為第二定值，其中，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第二定值也為同一值，經(jīng)過第一D/A轉(zhuǎn)換單元15后，數(shù)據(jù)序列^""》變換為連續(xù)的多子帶信號(hào)A(Z)。事實(shí)上，第k個(gè)用戶 發(fā)送的多子帶信號(hào)的子帶帶寬為A^ =1/(^7;),其中7;=1//4，為D/A轉(zhuǎn)換周期。為簡(jiǎn)化分 析，此處假設(shè)第k個(gè)用戶D/A轉(zhuǎn)換頻率與其基帶采樣頻率相同。第k個(gè)用戶發(fā)送的多子帶信 號(hào)的子帶頻率間隔為"=l/(iVj;) ， W為子帶逆濾波器組變換(IFBT)單元130中子帶數(shù)目。由于a^乂，所以a/;^a^。為保證各用戶上行傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)具有相同的子帶頻率間隔，并且與對(duì)應(yīng)接收端的濾波器 組解調(diào)對(duì)應(yīng)的子帶頻率間隔a/相同，即對(duì)于所有的用戶，aa = a/，則對(duì)于所有的用戶必須使得^7;=7;，其中7^-l/a/。同時(shí)，為保證各用戶上行傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)具有相同的子帶帶寬，并且與對(duì)應(yīng)接收端的濾波 器組解調(diào)對(duì)應(yīng)的子帶帶寬af相同，即對(duì)于所有的用戶，aft=af，則對(duì)于所有的用戶必須使得/47;=7}，其中7)-l/af，為接收端濾波器組解調(diào)對(duì)應(yīng)的原型濾波器移位正交時(shí)間。此外，為保證各用戶上行傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)具有相同的數(shù)據(jù)塊循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間，并且與對(duì) 應(yīng)接收端的濾波器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間相同，則對(duì)于所有的用戶必須使 得cy;-7^，其中&為接收端濾波器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間，G為循環(huán)前綴添加模塊14中描述的第k個(gè)用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊符號(hào)的循環(huán)前綴長(zhǎng)度。 上變頻單元16，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏和預(yù)設(shè)的載波頻率將所述第一模擬多子 帶符號(hào)通過頻譜搬移以形成射頻信號(hào)，并且預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏為所述用戶對(duì)應(yīng)的子 帶濾波器組的子帶頻率間隔的整數(shù)倍。經(jīng)過所述上變頻單元，模擬基帶信號(hào)^G)變換成射頻信號(hào)^^) = &[^(^鄧(_/2"/4+/》)]。其中i 丄]表示取實(shí)部，y;為第k個(gè)移動(dòng)終端特定的載波偏移量，并且該值為子帶頻率間隔a/的整數(shù)倍，乂為基站接收端載波頻率。需注意的是，所述第一 D/A轉(zhuǎn)換單元15和上變頻單元16組合即成為射頻信號(hào)形成模塊，此外，所述射頻信號(hào)形成模塊也可采用其他結(jié)構(gòu)，例如其可由用于根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載 波頻偏將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)進(jìn)行離散頻譜搬移，且所述用戶的載波頻偏 為所述特定用戶對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組的子帶頻率間隔的整數(shù)倍的基帶頻移單元、用于將經(jīng)過頻譜搬移的所述離散多子帶符號(hào)按所述用戶預(yù)設(shè)的第二轉(zhuǎn)換頻率//進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以獲得第二 模擬多子帶符號(hào)，其中，所述第二模擬多子帶符號(hào)具有頻偏，且所述用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的有效部分所持續(xù)時(shí)間7;'為第三定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的第三定值都為同一值，同時(shí)所述特定用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中的循環(huán)前綴所持續(xù)時(shí)間 7^為第四定值，其中，對(duì)于不同特定用戶各自對(duì)應(yīng)的所述第四定值都為同一值的第二數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、以及用于根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率將所述第二模擬基帶信號(hào)通過頻譜搬移以形成射頻信 號(hào)用的上變頻單元所組成。需注意的是，在同一通信系統(tǒng)中，當(dāng)有部分用戶發(fā)送端采用的射頻信號(hào)形成模塊由所述 第一 D/A轉(zhuǎn)換單元15和上變頻單元16組合形成，而部分用戶發(fā)送端采用的射頻信號(hào)形成模 塊由基帶頻移單元、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換單元及上變頻單元所組成時(shí)，則所述第一定值和所述第三 定值為同一值，所述第二定值和所述第四定值為同一值。請(qǐng)參見圖4，本發(fā)明的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行接收端包括一個(gè)下變頻模塊 21， 一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換模塊22， 一個(gè)保護(hù)間隔去除模塊23， 一個(gè)信道均衡模塊24， 一個(gè)N子帶濾波 器組解調(diào)模塊25， 一個(gè)子帶解映射模塊26和一個(gè)正交逆變換模塊27。需要說明的是，作為數(shù)字通信系統(tǒng)接收端必要組成部分的同步模塊，信道估計(jì)模塊，數(shù) 字解調(diào)模塊和信道解碼模塊都為現(xiàn)有技術(shù)，且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉，在此不再進(jìn)行詳細(xì) 描述。此外，對(duì)于通信系統(tǒng)上行鏈路，圖4僅示例的接收端僅針對(duì)一個(gè)用戶的接收信號(hào)。對(duì) 于多用戶接收，只需在信道均衡模塊24中，根據(jù)各用戶經(jīng)歷的信道和占用的子帶頻率位置， 分別進(jìn)行頻域均衡，然后通過IFFT變換，獲得時(shí)域多用戶合成的多子帶信號(hào)。最后經(jīng)濾波器 組解調(diào)模塊和子帶解映射模塊，提取各用戶傳輸?shù)男畔⒎?hào)。 假設(shè)基站端接收的第k個(gè)用戶的射頻信號(hào)為& (/)。下變頻模塊21，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率將接收的所有用戶的合成寬帶射頻信號(hào)通過頻譜搬 移形成寬帶模擬基帶信號(hào)，設(shè)定載波頻率為/￡，經(jīng)過所述下變頻模塊后，接收的射頻信號(hào)/U^變換為模擬基帶信號(hào)^G)，須注意的是，所有用戶發(fā)送端發(fā)送的射頻信號(hào)在空中傳輸時(shí)自然 形成時(shí)分復(fù)用的合成寬帶射頻信號(hào)，而非采用人為合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)射頻信號(hào)的合并，在此予以說明。例如，假定第k個(gè)用戶的發(fā)射信號(hào)經(jīng)過準(zhǔn)靜態(tài)多徑信道，即在信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間范圍內(nèi)， 其沖擊響應(yīng)可以表示為&(r^l^G-r,h，"-0,…,7^-l。其中Z為信道路徑總數(shù)，",為第/條路徑的復(fù)衰減因子，r,為第/條路徑的時(shí)延擴(kuò)展，r,為所有路徑的最大時(shí)延擴(kuò)展。為分析簡(jiǎn)便，進(jìn)一步假設(shè)接收機(jī)理想同步，并且省略噪聲項(xiàng)，則寬帶模擬基帶信號(hào)^(f)可以表示 為丄-1^ (0 = Z &卩-r/)"/ exP (y'2"/J)。A/D轉(zhuǎn)換模塊22，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的處理帶寬對(duì)所述寬帶模擬基帶信號(hào)/;(Z)以采樣率/進(jìn)行釆 樣以得到相應(yīng)的寬帶離散基帶信號(hào)。為簡(jiǎn)化分析，此處假設(shè)采樣率/與基帶采樣頻率相同。 經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊，輸入的模擬基帶信號(hào)^(f)變換為離散的基帶信號(hào)f《("》。 為保證基站接收端濾波器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊的持續(xù)時(shí)間與各用戶上行傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的數(shù)據(jù)塊持續(xù)時(shí)間相同，即gr-込7;， 6e{o，，…，，尺-1}，則必須r-込 ;/g。其中2為后述信道均衡模塊24中頻域均衡的點(diǎn)數(shù)，7 = 1//為接收端A/D轉(zhuǎn)換的采樣間隔，ft為發(fā)送 端循環(huán)累加單元131中所述第k個(gè)用戶的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度，7;為發(fā)送端第一D/A轉(zhuǎn)換單 元15中所述第k個(gè)用戶的D/A轉(zhuǎn)換周期。保護(hù)間隔去除模塊23，用于按照預(yù)設(shè)規(guī)則去除經(jīng)過所述同步模塊理想同步后從所述寬帶離散 基帶信號(hào)中提取的各長(zhǎng)度為A^+。的離散多子帶符號(hào)中長(zhǎng)度為i^的保護(hù)間隔以獲得長(zhǎng)度為2的離散多子帶符號(hào)的有效部分，其中，2//與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間相等，^\^//與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴所持續(xù)時(shí)間相等，顯然，所述預(yù)設(shè)規(guī)則與對(duì)應(yīng)發(fā)送端循環(huán)前綴添加規(guī)則相同，即 將A/D轉(zhuǎn)換輸出的寬帶離散基帶信號(hào)序列^^w》中的前A^個(gè)采樣值舍去，取其后的Q個(gè)采樣值，形成長(zhǎng)度為Q的串行數(shù)據(jù)序列{&(")," = 0,1，2,...，2-1}，并且 ^(")=《("+ C%w = 0,l，2，...,g-1}。須注意的是，由所述同步模塊完成理想同步作業(yè)，在此不再贅述。同時(shí)，為保證接收端濾波器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間7^與各用戶上行傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的數(shù)據(jù)塊循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間相同，即rc蘭cr:cy;， "{o,，〖-1}，貝ij必須C-Q7;/r。其中，r為接收機(jī)A/D轉(zhuǎn)換模塊22中A/D轉(zhuǎn)換采樣間隔，G為保護(hù)間隔添加模塊14中描述的第k個(gè)用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊符號(hào)的循環(huán)前綴長(zhǎng)度，7;為發(fā)送端第一 D/A轉(zhuǎn)換單 元15中所述第k個(gè)用戶的D/A轉(zhuǎn)換周期。信道均衡模塊24，用于按各用戶對(duì)應(yīng)的載波偏移量、子帶數(shù)目及估計(jì)的信道頻率響應(yīng)對(duì)所述 去除保護(hù)間隔后獲得的離散多子帶符號(hào)的有效部分采用單載波頻域均衡技術(shù)在頻域分別對(duì)接 收的各用戶信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)頻域均衡以獲得均衡后的多子帶符號(hào)。經(jīng)過信道均衡，輸入的串行數(shù)據(jù)序列^(")," = 0,1,2，...，2 —1}，變換為并行數(shù)據(jù)序列{&(")," = 0,1，2，...,2 —1}。這里， {gt (n》也表示一個(gè)長(zhǎng)度為0的列向量。N子帶濾波器組解調(diào)模塊25，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的取塊規(guī)則及對(duì)應(yīng)的接收端的移位間隔iV,對(duì)所述均衡后的多子帶符號(hào)進(jìn)行循環(huán)移位提取對(duì)應(yīng)的各D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并且iV, //與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的第一移位時(shí)間間隔為為同一值，然后對(duì)提取出的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行相應(yīng)子帶濾波器組解調(diào)。7V子帶濾波器組解調(diào)實(shí)現(xiàn)方式框圖如圖5所示。循環(huán)取塊單元250，用于從輸入的長(zhǎng)度為Q的并行數(shù)據(jù)序列{&("》中循環(huán)取出D個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的并行數(shù)據(jù)塊。經(jīng)過循環(huán)取塊單元，輸入的串行數(shù)據(jù)序列fg^"》變?yōu)榘珼個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的并行數(shù)據(jù)塊序列{《("),"=0，1,...,丄-1^ = 0,1,..""-1}。相互之間的關(guān)系服從of(") = g"(" + "xiV))e， OS"Si:-l,0^c/SD —1。這里，{《(")}也表示一個(gè)長(zhǎng)度為Z的列向量。此處，每個(gè)數(shù)據(jù)塊中提取的數(shù)據(jù)塊(接收的IFBT符號(hào))個(gè)數(shù)D與各用戶傳輸?shù)亩嘧訋?信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中復(fù)用的IFBT符號(hào)個(gè)數(shù)應(yīng)保持相同。N子帶濾波器組變換(FBT)單元251，用于對(duì)輸入的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊(《(w》進(jìn)行JV子帶濾波 器組變換。經(jīng)iV子帶FBT單元后，輸入的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊{0^"》變換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊 {/^(w)，w = 0，l，...，iV-1} ，相 互 之 間 的 關(guān) 系 服 從W (附)=Z《("),(")exp(—2;r腦/iV)，附=0，l,...，iV_l 。這里，(附)}也表示一個(gè)長(zhǎng)度為W的列向量。上表"*"表示共軛。其中/(w)為接收端解調(diào)濾波器組原型濾波器的離散沖擊響 應(yīng)，該原型濾波器滿足移位正交條件其中，/是接收端解調(diào)濾波器組原型濾波器的移位正交間隔。并且，移位正交間隔/必須大于 或等于子帶數(shù)目iV。若為保證生成的多子帶信號(hào)各相鄰子帶之間具有一定的保護(hù)間隔，移位正交間隔/則必須大于子帶數(shù)目7V。丄為原型濾波器離散沖擊響應(yīng)/(")的長(zhǎng)度。為保證接收端解調(diào)濾波器組與所有用戶傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)較好的匹配，此處，假設(shè)接收端FBT 變換與各用戶發(fā)送端端IFBT變換采用相同類型的原型濾波器，優(yōu)選地，采用根升余弦(SRRC) 濾波器。為保證接收端濾波器組解調(diào)對(duì)應(yīng)的子帶帶寬AF與各用戶傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的子帶帶寬Af;相同，必須接收端解調(diào)濾波器組原型濾波器的移位正交間隔/滿足/二/j;/:r ，&e{0,，…，，〖-1}。其中，A是第k個(gè)用戶射端端IFBT變換采用的原型濾波器的移位正交間隔，7;為發(fā)送端第一D/A轉(zhuǎn)換單元15中所述第k個(gè)用戶的D/A轉(zhuǎn)換周期，r為接收端A/D 轉(zhuǎn)換模塊22中所述的A/D轉(zhuǎn)換周期。為保證接收端濾波器組解調(diào)對(duì)應(yīng)的子帶頻率間隔A/與各用戶傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的子帶頻率 間隔4/;相同，必須接收端FBT變換的子帶數(shù)目iV滿足iV:A^7;/r， Ae{0, ，...， ，^-1}。 其中，乂是第k個(gè)用戶射端IFBT變換的子帶數(shù)目。子帶解映射模塊26，用于根據(jù)預(yù)先約定的各用戶載波偏移量(亦即子帶偏移量)及預(yù)設(shè)的映 射規(guī)則對(duì)經(jīng)過解調(diào)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別提取各用戶在各子帶上對(duì)應(yīng)的信號(hào)矢量，即經(jīng) 過子帶解映射，輸出的用于第k個(gè)用戶正交逆變換的信號(hào)矢量為^(m)。這里，K(m)也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和其后正交逆變換大小il^ 一樣的列向量。正交逆變換模塊28，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)發(fā)送端的正交變換規(guī)則對(duì)所述各用戶的信號(hào)矢量以預(yù)設(shè)點(diǎn) 數(shù)^^進(jìn)行正交逆變換以得到相應(yīng)各用戶的通信信息，由于對(duì)應(yīng)發(fā)送端采用DFT變換的系統(tǒng)，此處相應(yīng)采用Mt點(diǎn)IDFT變換。經(jīng)過IDFT變換，輸入的并行數(shù)據(jù)塊序列 b (m)，m = 0,l，...，Mt -1}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列^ (")，" = 0,1,...,Mt -1}，相互之間的關(guān)系服從力(")=~|=1>*(附)^;7(_/2;^"/^^)，這里，{力}也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和IDFT變換大 『o小一樣的列向量。經(jīng)正交逆變換，接收端即可獲得發(fā)送端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)的估計(jì)矢量，用于后續(xù)的符號(hào)解 調(diào)和信道解碼，從而恢復(fù)出傳輸?shù)男畔⒈忍亍１景l(fā)明的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送方法主要包括以下步驟第一步對(duì)用戶的D個(gè)的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行所述用戶的特定預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)^^的正交變換， 此處正交變換可以是沃爾什-哈達(dá)瑪(WH)變換，或傅立葉變換(DFT)等。作為特例，此處 正交變換亦包括恒等變換，即變換輸出的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊與輸入的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊恒等。優(yōu) 選地，采用M,點(diǎn)DFT變換。第二步將經(jīng)過正交變換的D個(gè)數(shù)據(jù)塊中每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的各子帶上以進(jìn)行傳輸， 其中，所述D個(gè)數(shù)據(jù)塊中每個(gè)數(shù)據(jù)塊所包含的元素?cái)?shù)目不大于所述用戶特定預(yù)設(shè)的子帶數(shù)目A^，對(duì)于沒有映射信號(hào)的子帶傳輸零。第三步將所述經(jīng)過子帶映射輸出的D個(gè)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行7V4子帶逆濾波器組變換以得到對(duì)應(yīng) 的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并將所述D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊按所述用戶的特定的移位間隔A^進(jìn)行循環(huán)移位累加以得到用戶特定長(zhǎng)度為込的并行數(shù)據(jù)序列，其中，所述用戶特定的移位間隔 iV^對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間7^為第一移位時(shí)間間隔，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第一移位時(shí)間間隔為同一值，即將輸入的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊^40^,附=0,1，...，^&-lj進(jìn)行A^子帶逆濾波器組變換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊(亦即IFBT符號(hào)){&(")," = 0，1，...，￡4-寸，相互之間的關(guān)系服從^("卜!^(附)A(")expC/2扁"/^0，^0,1，…，4-L其中力(")為第k個(gè)用戶采用的濾波器組原型濾波器的沖擊響應(yīng)，該原型濾波器滿足移位正交條件<formula>formula see original document page 22</formula>其中，/,是原型濾波器的移位正交間隔，上標(biāo)"*"表示共軛，再將^"")，^o，i,…,a-" 循環(huán)累加，具體地，假設(shè)IFBT變換輸出的第d個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊(亦即IFBT符號(hào))為{《(w)," = o，i"."4-i，" = o,i,.."A-i}，則循環(huán)累加輸出的數(shù)據(jù)塊序列為{6t(")," = 0,l"."a—1}，相互之間的關(guān)系服從&(") = |^/(((" —A)) ), 0S"《込-1。這里，{^(")}也表示一個(gè)長(zhǎng)度為込，并且首尾循環(huán)的列向量。其中((.))込表示模込運(yùn)算。a=Dtx/t， ^>Zt。 A為第k個(gè)用戶傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中復(fù)用的IFBT符號(hào)個(gè)數(shù)。為保證各用戶上行傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)具有相同的數(shù)據(jù)塊持續(xù)時(shí)間，并且與接收端濾波 器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊的持續(xù)時(shí)間相同，對(duì)于所有的用戶，傳輸?shù)拿總€(gè)數(shù)據(jù)塊中復(fù)用的IFBT符號(hào)個(gè)數(shù)都必須相同。同時(shí)，各用戶傳輸?shù)拿總€(gè)數(shù)據(jù)塊中復(fù)用的IFBT符號(hào)個(gè)數(shù)A，必須與接收端濾波器組解調(diào)模塊25中每個(gè)數(shù)據(jù)塊內(nèi)循環(huán)提取的數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)D相同。第四步將所述并行數(shù)據(jù)序列進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換以形成串行數(shù)據(jù)序列，即將輸入的并行數(shù)據(jù)序列^ (")}變?yōu)榇袛?shù)據(jù)序列g(shù) ("》。第五步根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則添加一個(gè)所述用戶的特定長(zhǎng)度iVe，t的保護(hù)間隔于所述串行數(shù)據(jù)序列以形成離散多子帶符號(hào)，優(yōu)選地，該保護(hù)間隔的長(zhǎng)度應(yīng)大于信道最大時(shí)延擴(kuò)展長(zhǎng)度，具體地， 將所述循環(huán)累加輸出的數(shù)據(jù)塊尾部的一部分復(fù)制到其的前端，形成最終的帶循環(huán)前綴的數(shù)據(jù) 塊符號(hào)。經(jīng)過循環(huán)前綴添加后，輸入的數(shù)據(jù)序列^(")，" = 0，1,...,込-lj變換成數(shù)據(jù)序列^= -G，..,l,O,l,...，a-1}，其中，Ct為第k個(gè)用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊符號(hào)的循環(huán)前綴長(zhǎng)度。第六步將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)進(jìn)行包括數(shù)模轉(zhuǎn)換及頻率變換的各項(xiàng)處理 以形成射頻信號(hào)，其中，該步驟可還可進(jìn)一步包括步驟(1) 將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)根據(jù)用戶預(yù)設(shè)的處理帶寬以預(yù)設(shè)的且與所述用戶對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換頻率力1進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以得到第一模擬 多子帶符號(hào)，且所述第一模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間？;為第一定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的所述第一定值都 為同一值，同時(shí)，所述第一模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間7^為第二定值，其中，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第二定值也為同一值，例如，將離散的數(shù)據(jù)序列<formula>formula see original document page 24</formula>以轉(zhuǎn)換頻率義進(jìn)行數(shù) 模轉(zhuǎn)換為連續(xù)的多子帶信號(hào)A(,)。事實(shí)上，第k個(gè)用戶發(fā)送的多子帶信號(hào)的子帶帶寬為<formula>formula see original document page 24</formula>)，其中<formula>formula see original document page 24</formula>為D/A轉(zhuǎn)換周期。為簡(jiǎn) 化分析，此處假設(shè)第k個(gè)用戶D/A轉(zhuǎn)換頻率與其基帶采樣頻率相同。第k個(gè)用戶發(fā)送的多子帶信號(hào)的子帶頻率間隔為<formula>formula see original document page 24</formula>為子帶逆濾波器組變換(IFBT)單元130中子帶數(shù)目。由于A》^*，所以A^^^^^。 為保證各用戶上行傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)具有相同的子帶頻率間隔，并且與接收端濾波器組解調(diào)對(duì)應(yīng)的子帶頻率間隔A,相同，即對(duì)于所有的用戶， A/*=A/，則對(duì)于所有的用戶必須使得^4^-^，其中；=1/4/"。同時(shí)， 為保證各用戶上行傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)具有相同的子帶帶寬,并且與接收端 濾波器組解調(diào)對(duì)應(yīng)的子帶帶寬A^相同，即對(duì)于所有的用戶，A^:^7，則對(duì)于所有的用戶必須使得A^z^，其中^=1/^，為接收端濾波器組解調(diào)對(duì)應(yīng)的原型濾波器移位正交時(shí)間。此外，為保證各用戶上行傳輸?shù)亩?子帶信號(hào)具有相同的數(shù)據(jù)塊循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間，并且與接收端濾波器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間相同，則對(duì)于所有的用戶必須使得=:rc,其中^為接收端濾波器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間，G為循環(huán)前綴添加模塊14中描述的第k個(gè)用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊符號(hào) 的循環(huán)前綴長(zhǎng)度。(2) 根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏和預(yù)設(shè)的載波頻率將所述第一模擬多子 帶符號(hào)通過頻譜搬移以形成射頻信號(hào)，并且預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏為 所述用戶對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組的子帶頻率間隔的整數(shù)倍，即將模擬基帶信號(hào)& W變換成射頻信號(hào)<formula>formula see original document page 24</formula>表示取實(shí)部，^為第k個(gè)移動(dòng)終端特定的載波偏移量，并且該值為子帶 頻率間隔4/"的整數(shù)倍，《為基站接收端載波頻率。 此外，還可采用其他方式形成射頻信號(hào)，即先完成離散域的頻譜搬移，然后再進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以形成射頻信號(hào)，其包括以下步驟(a) 根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)進(jìn) 行離散頻譜搬移，且所述用戶的載波頻偏為所述用戶對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組的子帶頻 率間隔的整數(shù)倍。(b) 將經(jīng)過頻譜搬移的所述離散多子帶符號(hào)按用戶預(yù)設(shè)的第二轉(zhuǎn)換頻率//進(jìn)行數(shù) 模轉(zhuǎn)換以獲得第二模擬多子帶符號(hào)，其中，所述第二模擬多子帶符號(hào)具有頻偏，且所述特定用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分所持續(xù)時(shí)間7;'為第三定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的第三定值都為同一值，同時(shí)所述用戶 的第二模擬多子帶符號(hào)中的循環(huán)前綴所持續(xù)時(shí)間7^為第四定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的所述第四定值都為同一值。 (C)根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率將所述第二模擬基帶信號(hào)通過頻譜搬移以形成射頻信號(hào)。由于詳細(xì)實(shí)施方式已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉，在此不再予以贅述。本發(fā)明還提供一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行接收方法，其主要包括以下步驟 第一步根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率將接收的所有用戶的合成寬帶射頻信號(hào)通過頻譜搬移形成寬帶 模擬基帶信號(hào)，即將接收的射頻信號(hào)&G)變換為模擬基帶信號(hào)^G)，假定第k個(gè)用戶的發(fā)射信號(hào)經(jīng)過準(zhǔn)靜態(tài)多徑信道，即在信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間范圍內(nèi)，其沖擊響應(yīng)可以表示為<formula>formula see original document page 25</formula>。其中Z為信道路徑總數(shù)，a,為第/條路徑的復(fù)衰減因/=0子，r,為第/條路徑的時(shí)延擴(kuò)展，^M為所有路徑的最大時(shí)延擴(kuò)展。為分析簡(jiǎn)便，進(jìn)一步假設(shè) 接收機(jī)理想同步，并且省略噪聲項(xiàng)，則模擬基帶信號(hào)可以表示為= 一r/)AexP(/2丌/力。第二步根據(jù)預(yù)設(shè)的處理帶寬對(duì)所述寬帶模擬基帶信號(hào)以預(yù)設(shè)采樣頻率/進(jìn)行采樣以得到相 應(yīng)的寬帶離散基帶信號(hào)。為簡(jiǎn)化分析，此處假設(shè)釆樣率/與基帶采樣頻率相同。經(jīng)過A/D轉(zhuǎn) 換模塊，輸入的模擬基帶信號(hào)^(0變換為離散的基帶信號(hào){《?！?。為保證基站接收端濾波器組解調(diào)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊的持續(xù)時(shí)間與各用戶上行傳輸?shù)亩嘧訋盘?hào)的數(shù)據(jù)塊持續(xù)時(shí)間相同，即。r-込7;， Ae{o，，…，，《-1}，則必須『=込7;/2。第三步所述寬帶離散基帶信號(hào)經(jīng)過理想同步被提取出各長(zhǎng)度為iVc+2的離散多子帶符號(hào)，再按照預(yù)設(shè)規(guī)則去除所述長(zhǎng)度為we+2的離散多子帶符號(hào)中長(zhǎng)度為we的保護(hù)間隔以獲得長(zhǎng)度為2的離散多子帶符號(hào)的有效部分，其中，0//與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送瑞的模擬多子帶符 號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間相等，^^//與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴所持續(xù)時(shí)間相等，即將A/D轉(zhuǎn)換輸出的離散基帶信號(hào)序列{《("》中的前7VC個(gè) 采樣值舍去，取其后的Q個(gè)采樣值，形成長(zhǎng)度為0的串行數(shù)據(jù)序列^(")," = 0,1,2,...々-1}， 并且{^(")=《("+ 。," = 0，1,2, .,^ —1}。第四步按各用戶對(duì)應(yīng)的載波偏移量、子帶數(shù)目及估計(jì)的信道頻率響應(yīng)對(duì)所述去除保護(hù)間隔 后獲得的離散多子帶符號(hào)的有效部分采用單載波頻域均衡技術(shù)在頻域分別對(duì)各用戶的頻域信 號(hào)進(jìn)行相應(yīng)頻域均衡以獲得均衡后的多子帶符號(hào)，即將輸入的串行數(shù)據(jù)序列= 0,1,2,，變換為并行數(shù)據(jù)序列{&(")," = 0,1,2,...，2 — 1}。 第五步根據(jù)預(yù)設(shè)的取塊規(guī)則及對(duì)應(yīng)的接收端的移位間隔A^對(duì)所述均衡后的多子帶符號(hào)進(jìn)行 循環(huán)移位提取對(duì)應(yīng)的各D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并且iV, //與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的各用戶發(fā)送端的第一移位時(shí)間間隔為同一值，然后對(duì)提取出的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行相應(yīng)子帶 濾波器組解調(diào)，即從輸入的長(zhǎng)度為Q的并行數(shù)據(jù)序列{& 中循環(huán)取出D個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的并行數(shù)據(jù)塊，并對(duì)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊f《(w》進(jìn)行7V子帶濾波器組變換。經(jīng)iV子帶FBT單元后，輸入 的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊^("》變換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊{;^附)，附=0,1,...^-1}，相互之間的關(guān)系服從^ (附)=S《(")尸(")exp(力2;r腦/JV),附=O，l"."W-l 。這里，(m)}也表示一個(gè)長(zhǎng)度為W的列向量。上表"*"表示共軛。其中/(")為接收端解調(diào)濾波器組原型濾波器的離散沖 擊響應(yīng)，該原型濾波器滿足移位正交條件
<formula>formula see original document page 26</formula>其中，/是接收端解調(diào)濾波器組原型濾波器的移位正交間隔。第六步根據(jù)預(yù)先約定的各用戶載波偏移量及預(yù)設(shè)的映射規(guī)則對(duì)經(jīng)過解調(diào)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù) 據(jù)塊分別提取各用戶在各子帶上對(duì)應(yīng)的信號(hào)矢量，即從子帶濾波器組變換輸出的并行數(shù)據(jù)序列{/^(")}中提取各子帶上接收的信號(hào)矢量，經(jīng)過子帶解映射，輸出的用于第k個(gè)用戶正交逆 變換的信號(hào)矢量為v"w)，這里，v"w)也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和其后正交逆變換大小M^—樣 的列向量。第七步根據(jù)對(duì)應(yīng)發(fā)送端的正交變換規(guī)則對(duì)所述各用戶的信號(hào)矢量以預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)^^進(jìn)行正交逆變換以得到相應(yīng)各用戶的通信信息，即將輸入的并行數(shù)據(jù)塊序列b(m),附=0，1,...，^4-1}經(jīng) 過IDFT變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{hW," = (U，...,M4-l}，相互之間的關(guān)系服從力(")=~^= 2、(w)e;c;7(/2;z7m^g，這里，{力}也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和IDFT變換大小一樣的列向量。經(jīng)正交逆變換，接收端即可獲得發(fā)送端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)的估計(jì)矢量，用于后續(xù) 的符號(hào)解調(diào)和信道解碼，從而恢復(fù)出傳輸?shù)男畔⒈忍?。綜上所述，本發(fā)明的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端、接收端及發(fā)送方法、 接收方法可將整個(gè)寬帶信道分割為許多相互擬正交的子帶，各子帶頻譜邊沿具有陡峭的滾降， 并且子信道之間可設(shè)置一定的頻域保護(hù)間隔。采用基于多載波濾波器組構(gòu)成的FDMA，接收端 (比如基站)可以對(duì)同時(shí)接入的多用戶信號(hào)分別獨(dú)立解調(diào)，因此對(duì)各用戶信號(hào)的載波頻偏具 有很強(qiáng)的魯棒性，同時(shí)可以很好的適配多用戶的不同業(yè)務(wù)需求和終端處理能力，從而減小移 動(dòng)終端的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和功耗。
權(quán)利要求
1. 一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端，其包括信道編碼模塊、數(shù)字調(diào)制模塊和發(fā)射天線模塊，其特征在于還包括正交變換模塊，用于對(duì)用戶的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行所述用戶的特定預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)為Mk的正交變換；子帶映射模塊，用于將經(jīng)過正交變換的D個(gè)數(shù)據(jù)塊中每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的各子帶上以進(jìn)行傳輸，其中，所述D個(gè)數(shù)據(jù)塊中每個(gè)數(shù)據(jù)塊所包含的元素?cái)?shù)目不大于所述用戶特定預(yù)設(shè)的子帶數(shù)目Nk；子帶濾波器組調(diào)制模塊，用于將所述經(jīng)過子帶映射輸出的D個(gè)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行所述用戶的特定預(yù)設(shè)的Nk子帶逆濾波器組變換以得到對(duì)應(yīng)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并將所述D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊按所述用戶特定的移位間隔NI，k進(jìn)行循環(huán)移位累加以得到所述用戶特定長(zhǎng)度為Qk的并行數(shù)據(jù)序列，其中，所述用戶特定的移位間隔NI，k對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間TI，k為第一移位時(shí)間間隔，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第一移位時(shí)間間隔為同一值；并串轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述并行數(shù)據(jù)序列進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換以形成串行數(shù)據(jù)序列；保護(hù)間隔添加模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則添加一個(gè)所述用戶的特定長(zhǎng)度為NC，k的保護(hù)間隔于所述串行數(shù)據(jù)以形成離散多子帶符號(hào)；射頻信號(hào)形成模塊，用于將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)進(jìn)行包括數(shù)模轉(zhuǎn)換及頻率變換的各項(xiàng)處理以形成射頻信號(hào)。
2、 如權(quán)利要求l所述的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端，其特征在于對(duì)于不 同用戶，各自對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組調(diào)制模塊分別采用子帶帶寬相同且子帶頻率間隔也相 同的子帶濾波器組，且各自對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組調(diào)制模塊所采用的子帶數(shù)目由對(duì)應(yīng)用戶 的需求所確定。
3、 如權(quán)利要求1所述的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端，其特征在于所述射頻 信號(hào)形成模塊包括-第一數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)根據(jù)用戶預(yù)設(shè)的處 理帶寬以預(yù)設(shè)的且與所述用戶對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換頻率刀進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以得到第一模擬多子帶符號(hào)，且所述第一模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間7;為第一定值，其中，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第一定值都為同一值，同時(shí)，所述模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間7^為第二定值，其中，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第二定值也為同一值；上變頻單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏和預(yù)設(shè)的載波頻率將所述第一模擬 多子帶符號(hào)通過頻譜搬移以形成射頻信號(hào)，并且預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏為所述用 戶對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組的子帶頻率間隔的整數(shù)倍。
4、 如權(quán)利要求1所述的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端，其特征在于所述射頻 信號(hào)形成模塊包括基帶頻移單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏將添加了保護(hù)間隔的所述離散多 子帶符號(hào)進(jìn)行離散頻譜搬移，且所述用戶的載波頻偏為所述特定用戶對(duì)應(yīng)的子帶濾波 器組的子帶頻率間隔的整數(shù)倍；第二數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于將經(jīng)過頻譜搬移的所述離散多子帶符號(hào)按所述用戶預(yù)設(shè)的第 二轉(zhuǎn)換頻率/42進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以獲得第二模擬多子帶符號(hào)，其中，所述第二模擬多子帶 符號(hào)具有頻偏，且所述用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的有效部分持續(xù) 時(shí)間7;'為第三定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的第三定值都為同一值，同時(shí)所述特定用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間7^為第四定值，其中，對(duì)于不 同特定用戶各自對(duì)應(yīng)的所述第四定值都為同一值；上變頻單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率將所述第二模擬基帶信號(hào)通過頻譜搬移以形成 射頻信號(hào)。
5、 如權(quán)利要求1所述的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端，其特征在于所述正交 變換模塊為沃爾什-哈達(dá)瑪變換模塊、傅立葉變換模塊及輸入與輸出相同的恒等變換模 塊中的一種。
6、 一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行接收端，其包括同步模塊、信道估計(jì)模塊，數(shù) 字解調(diào)模塊和信道解碼模塊，其特征在于還包括下變頻模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率將接收的所有用戶的合成寬帶射頻信號(hào)通過頻 譜搬移形成寬帶模擬基帶信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的處理帶寬對(duì)所述寬帶模擬基帶信號(hào)以預(yù)設(shè)采樣頻率/ 進(jìn)行采樣以得到相應(yīng)的寬帶離散基帶信號(hào)；保護(hù)間隔去除模塊，用于按照預(yù)設(shè)規(guī)則去除經(jīng)過所述同步模塊同步后從所述寬帶離散基帶信號(hào)中提取的各長(zhǎng)度為7^+0的離散多子帶符號(hào)中長(zhǎng)度為iVe的保護(hù)間隔以獲得 長(zhǎng)度為g的離散多子帶符號(hào)的有效部分，其中，0//與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的模擬 多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間相等，A^/,與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā) 送端的模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴所持續(xù)時(shí)間相等；信道均衡模塊，用于按各用戶對(duì)應(yīng)的載波偏移量、子帶數(shù)目及估計(jì)的信道頻率響應(yīng)對(duì) 所述去除保護(hù)間隔后獲得的離散多子帶符號(hào)的有效部分采用單載波頻域均衡技術(shù)在頻 域分別對(duì)各用戶的接收信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的頻域均衡以獲得均衡后的多子帶符號(hào)； 子帶濾波器組解調(diào)模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的取塊規(guī)則及對(duì)應(yīng)的接收端的移位間隔iV,對(duì)所述均衡后的多子帶符號(hào)進(jìn)行循環(huán)移位提取對(duì)應(yīng)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并且^//與對(duì)應(yīng)各用戶發(fā)送端的第一移位時(shí)間間隔為同一值，然后對(duì)提取出的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù) 塊分別進(jìn)行相應(yīng)子帶濾波器組解調(diào)；子帶解映射模塊，用于根據(jù)預(yù)先約定的各用戶載波偏移量及預(yù)設(shè)的映射規(guī)則對(duì)經(jīng)過解 調(diào)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別提取各用戶在各子帶上對(duì)應(yīng)的信號(hào)矢量； 正交逆變換模塊，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)發(fā)送端的正交變換規(guī)則對(duì)所述各用戶的信號(hào)矢量以預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)M*進(jìn)行正交逆變換以得到相應(yīng)各用戶的通信信息。
7、 一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送方法，其特征在于包括以下步驟1) 對(duì)用戶的D個(gè)的并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行所述用戶的特定預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)為^^的正交 變換；2) 將經(jīng)過正交變換的D個(gè)數(shù)據(jù)塊中每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的各子帶上以進(jìn)行傳 輸，其中，所述D個(gè)數(shù)據(jù)塊中每個(gè)數(shù)據(jù)塊所包含的元素?cái)?shù)目不大于所述用戶特定預(yù)設(shè)的子帶數(shù)目iV"3) 將所述經(jīng)過子帶映射輸出的D個(gè)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行A^子帶逆濾波器組變換以得到對(duì)應(yīng)的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并將所述D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊按所述用戶的特定的 移位間隔A^進(jìn)行循環(huán)移位累加以得到用戶特定長(zhǎng)度為込的并行數(shù)據(jù)序列，其中，所述用戶特定的移位間隔^/4對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間7;4為第一移位時(shí)間間隔，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第一移位時(shí)間間隔為同一值；4) 將所述并行數(shù)據(jù)序列進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換以形成串行數(shù)據(jù)序列；5) 根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則添加一個(gè)所述用戶的特定長(zhǎng)度iVw的保護(hù)間隔于所述串行數(shù)據(jù)序列以形成離散多子帶符號(hào)；6) 將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)進(jìn)行包括數(shù)模轉(zhuǎn)換及頻率變換的各項(xiàng)處 理以形成射頻信號(hào)。
8、 如權(quán)利要求l所述的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端，其特征在于對(duì)于不 同用戶的數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行子帶逆濾波器組變換時(shí)，各自所采用的子帶帶寬都相同且 子帶頻率間隔也都相同，且所采用的子帶數(shù)目由對(duì)應(yīng)用戶的需求所確定。
9、 如權(quán)利要求7所述的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送方法，其特征在于所述步 驟6)還包括步驟(1) 將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符號(hào)根據(jù)用戶預(yù)設(shè)的處理帶寬以預(yù) 設(shè)的且與所述用戶對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換頻率《進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以得到第一模擬 多子帶符號(hào)，且所述第一模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間？;為第一定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的所述第一定值都 為同一值，同時(shí)，所述第一模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間7^為第二定值，其中，對(duì)于不同用戶，各自對(duì)應(yīng)的第二定值也為同一值；(2) 根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏和預(yù)設(shè)的載波頻率將所述第一模擬多子 帶符號(hào)通過頻譜搬移以形成射頻信號(hào)，并且預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏為 所述用戶對(duì)應(yīng)的子帶濾波器組的子帶頻率間隔的整數(shù)倍。
10、 如權(quán)利要求7所述的靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送方法，其特征在于所述 步驟6)還包括步驟(1) 根據(jù)預(yù)設(shè)的所述用戶的載波頻偏將添加了保護(hù)間隔的所述離散多子帶符 號(hào)進(jìn)行離散頻譜搬移，且所述用戶的載波頻偏為所述用戶對(duì)應(yīng)的子帶濾波 器組的子帶頻率間隔的整數(shù)倍；(2) 將經(jīng)過頻譜搬移的所述離散多子帶符號(hào)按用戶預(yù)設(shè)的第二轉(zhuǎn)換頻率//進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以獲得第二模擬多子帶符號(hào)，其中，所述第二模擬多子帶符號(hào) 具有頻偏，且所述特定用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的有效部分持續(xù)時(shí)間《為第三定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的第三定值都為同一值，同時(shí)所述用戶的第二模擬多子帶符號(hào)中的循環(huán)前綴持續(xù)時(shí) 間C為第四定值，其中，對(duì)于不同用戶各自對(duì)應(yīng)的所述第四定值都為同一值；(3) 根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率將所述第二模擬基帶信號(hào)通過頻譜搬移以形成射頻 信號(hào)。
11、 如權(quán)利要求7所述的靈巧的基于濾波器組的頻分多址發(fā)送方法，其特征在于所述正交 變換為沃爾什-哈達(dá)瑪變換、傅立葉變換及輸入與輸出相同的恒等變換中的一種。
12、 一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行接收方法，其特征在于包括以下步驟1) 根據(jù)預(yù)設(shè)的載波頻率將接收的所有用戶的合成寬帶射頻信號(hào)通過頻譜搬移形成寬 帶模擬基帶信號(hào)；2) 根據(jù)預(yù)設(shè)的處理帶寬對(duì)所述寬帶模擬基帶信號(hào)以預(yù)設(shè)采樣頻率/進(jìn)行采樣以得到相應(yīng)的寬帶離散基帶信號(hào)；3) 按照預(yù)設(shè)規(guī)則去除經(jīng)過所述同步模塊同步后從所述寬帶離散基帶信號(hào)中提取的各長(zhǎng)度為We 的離散多子帶符號(hào)中長(zhǎng)度為We的保護(hù)間隔以獲得長(zhǎng)度為G的離散 多子帶符號(hào)的有效部分，其中，0//與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的模擬多子帶符號(hào)中除循環(huán)前綴之外的其余部分持續(xù)時(shí)間相等，A^/y與各用戶所對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的模擬多子帶符號(hào)循環(huán)前綴所持續(xù)時(shí)間相等；4) 按各用戶對(duì)應(yīng)的載波偏移量、子帶數(shù)目及估計(jì)的信道頻率響應(yīng)對(duì)所述去除保護(hù)間 隔后獲得的離散多子帶符號(hào)的有效部分采用單載波頻域均衡技術(shù)在頻域分別對(duì)各 用戶的接收信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的頻域均衡以獲得均衡后的多子帶符號(hào)；5) 根據(jù)預(yù)設(shè)的取塊規(guī)則及對(duì)應(yīng)的接收端的移位間隔iV,對(duì)所述均衡后的多子帶符號(hào)進(jìn)行循環(huán)移位提取對(duì)應(yīng)的各D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊，并且^,//與對(duì)應(yīng)各用戶發(fā)送端的第一移位時(shí)間間隔為同一值，然后對(duì)提取出的D個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行 相應(yīng)子帶濾波器組解調(diào)；6) 根據(jù)預(yù)先約定的各用戶載波偏移量及預(yù)設(shè)的映射規(guī)則對(duì)經(jīng)過解調(diào)的D個(gè)并行符號(hào) 數(shù)據(jù)塊分別提取各用戶在各子帶上對(duì)應(yīng)的信號(hào)矢量； 7)根據(jù)對(duì)應(yīng)發(fā)送端的正交變換規(guī)則對(duì)所述各用戶的信號(hào)矢量以預(yù)設(shè)點(diǎn)數(shù)"^進(jìn)行正 交逆變換以得到相應(yīng)各用戶的通信信息。
全文摘要
一種靈巧的基于濾波器組的頻分多址上行發(fā)送端、接收端及發(fā)送方法、接收方法，對(duì)于上行鏈路，各用戶發(fā)送端采用較小子帶數(shù)的逆濾波器組變換(IFBT)和較低的采樣速率，調(diào)制形成離散窄帶多子帶信號(hào)，然后進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換、用戶特定的頻譜搬移及上變頻后形成射頻信號(hào)，而在基站接收端則采用較高的采樣頻率和較大子帶數(shù)目的濾波器組變換(FBT)，解調(diào)來自所有用戶具有不同帶寬(子帶數(shù)目)和載波頻偏的合成寬帶信號(hào)，如此可使系統(tǒng)對(duì)多址干擾具有很強(qiáng)的魯棒性，同時(shí)使系統(tǒng)很好的適配多用戶的不同業(yè)務(wù)需求和終端處理能力，減小發(fā)送端的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和功耗。
文檔編號(hào)H04L27/38GK101267415SQ20071003799
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者張小東, 李明齊, 赟 芮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所