專利名稱：一種雙發(fā)射天線ofdm信號的發(fā)射方法及其發(fā)射裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信息傳輸技術領域，尤其是涉及一種基于OFDM信號的雙發(fā)射天 線的數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)的發(fā)射方法及其發(fā)射裝置。
背景技術：
無線傳輸環(huán)境中影響信號質(zhì)量的主要因素是信道的衰落，而采用多天線分集方法 能夠有效地對抗無線信道的衰落，為系統(tǒng)提供可靠的信息傳輸。發(fā)射分集作為抗衰落的主 要方法，已成為近年來討論的技術熱點，并在一些移動通信中得到了很好的應用。此外，發(fā) 射分集技術還易于與空時編碼、OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、干 擾抑制以及智能天線等技術相結(jié)合，最大程度地提高物理層信息傳輸?shù)目煽啃?，因此具?非常高的理論價值及深遠的現(xiàn)實意義。OFDM即正交頻分復用技術，是多載波調(diào)制的一種。主要是將信道分成若干正交子 信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子信道上進行傳輸。正交 信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾ICI。在 基于OFDM的廣播系統(tǒng)中，通常采用導頻進行信道估計，其基本過程是在發(fā)送端適當位置 處插入導頻，接收端利用導頻恢復出導頻位置的信道信息，然后獲得所有時段的信道信息。 在OFDM系統(tǒng)中，導頻信號是時頻二維的。為了提高估計的精度，可以插入連續(xù)導頻和離散 導頻信號。導頻信號之間的間隔取決于信道的相干時間和相干帶寬，在時域上，導頻的間隔 應小于相干時間；在頻域上，導頻的間隔應小于相干帶寬。發(fā)射分集的概念由接收分集技術引伸而來。它是為減弱信號衰落的效果，使用多 個獨立的天線或相關天線陣列，把發(fā)射信號的復本以空間冗余的形式提供給接收端。分集 發(fā)射利用不同基站或同一基站中不同位置的天線發(fā)射信號到達移動臺的不相關性，借助移 動臺的Rake分集接收功能，分別接收由不同天線或不同基站發(fā)出的信號再分集合并，從而 提高系統(tǒng)性能。在雙發(fā)射天線系統(tǒng)中，每個接收天線的接收信號是多個發(fā)射天線所發(fā)射信號經(jīng)過 信道后的疊加，這就給利用每個接收天線的接收數(shù)據(jù)的導頻進行信道估計帶來了不便。如 何在發(fā)射端合理且巧妙地配置導頻，并使系統(tǒng)傳輸效率不下降，便成為雙發(fā)射天線-OFDM 系統(tǒng)設計的一個關鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的是提供一種基于OFDM信號的雙發(fā)射天線的發(fā)射方法及其發(fā)
射裝置。為達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供了如下所述的技術方案。一種雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法，該方法包括如下步驟步驟一、向經(jīng)過空時編碼后生成的數(shù)據(jù)塊添加導頻信號，然后在兩個發(fā)射鏈路上 分別生成頻域OFDM符號；
步驟二、對頻域OFDM符號進行逆傅里葉變換，生成時域OFDM符號；步驟三、兩路傳輸信號經(jīng)過同步控制后，在同一時刻分別通過兩個發(fā)射天線進行 發(fā)送。一種雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射裝置，該裝置包括，導頻添加模塊，用于將導頻信號插入到空時編碼模塊輸出的數(shù)據(jù)塊后，加載到有 效子載波上生成頻域OFDM符號；OFDM符號生成模塊，用于對添加了導頻信號的頻域OFDM符號進行逆傅里葉變換， 獲得時域OFDM符號；同步控制模塊，用于控制兩路射頻信號同步；本發(fā)明通過采用上述方法及其裝置，合理且巧妙地配置了離散導頻信號，保持了 雙發(fā)射天線OFDM系統(tǒng)的傳輸效率，而且該系統(tǒng)能夠與單發(fā)射天線OFDM系統(tǒng)兼容，并且沒有 增加信道估計的復雜度。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射天線1的離散導頻配置模式一的信號分布圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射天線2的離散導頻配置模式一的信號分布圖；圖4是根據(jù)本方明的發(fā)射天線1的離散導頻配置模式二的信號分布圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射天線2的離散導頻配置模式二的信號分布圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射裝置結(jié)構圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的雙發(fā)射天線OFDM信號的數(shù)據(jù)幀結(jié)構圖。
具體實施例方式下面將參照附圖更加詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法 及其發(fā)射裝置的具體實施例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法的流程圖。如圖中所 示，該方法包括如下步驟步驟一、向經(jīng)過空時編碼后生成的數(shù)據(jù)塊添加導頻信號，然后在兩個發(fā)射鏈路上 分別生成頻域OFDM符號；步驟二、對頻域OFDM符號進行逆傅里葉變換，生成時域OFDM符號；步驟三、兩路傳輸信號經(jīng)過同步控制后，在同一時刻分別通過兩個發(fā)射天線進行 發(fā)送。其中，步驟一包括如下步驟a.進行空時編碼信源數(shù)據(jù)流經(jīng)過信道編碼和數(shù)據(jù)映射后的數(shù)據(jù)對應于每個OFDM符號的有效子載 波數(shù)分割成數(shù)據(jù)塊，對每個數(shù)據(jù)塊{S(l，Sl，(K為每個OFDM符號的負載子載波數(shù)量) 進行空時編碼并生成兩個編碼后的數(shù)據(jù)塊{%，S1,…SkJ和Is' o, s' 1； ...s' K_J，其 中
H1' “；二，^!^^)。b.導頻添加空時編碼后的數(shù)據(jù)塊{Sq，Si，…sK_J和{V 0,s' i，…s' K_J在對應的兩個發(fā) 射鏈路中分別放置于頻域OFDM符號的負載子載波位置處。如果在系統(tǒng)中選用離散導頻配置模式一，對于第η (η ^ 0)個OFDM符號，發(fā)射天線 1的離散導頻配置如下若η為偶數(shù)，其離散導頻數(shù)據(jù)為Ι+jO ；若η為奇數(shù)則導頻數(shù)據(jù)也為1+jO。發(fā)射天線2的離散導頻配置如下若η為偶數(shù)，其離散導頻數(shù)據(jù)為Ι+jO ；若η為奇數(shù)則導頻數(shù)據(jù)為_l+j0。其中，發(fā)射天線1與發(fā)射天線2的離散導頻放置的位置相同，每幀的第n(n彡0) 個OFDM符號中離散導頻對應的有效子載波編號m取值規(guī)則如下
權利要求
1.一種雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法，其特征在于，該方法包括如下步驟步驟一、向經(jīng)過空時編碼后生成的數(shù)據(jù)塊添加導頻信號，然后在兩個發(fā)射鏈路上分別生成頻域OFDM符號；步驟二、對頻域OFDM符號進行逆傅里葉變換，生成時域OFDM符號；步驟三、兩路傳輸信號經(jīng)過同步控制后，在同一時刻分別通過兩個發(fā)射天線進行發(fā)送。
2.如權利要求1所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法，其特征在于，所述步驟二中 得到的兩路時域OFDM符號分別為&和t' n，其中，
3.如權利要求1所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法，其特征在于，所述步驟一包 括如下步驟a.進行空時編碼，用于對信源數(shù)據(jù)流經(jīng)過信道編碼和數(shù)據(jù)映射后的數(shù)據(jù)對應于每個 OFDM符號的負載子載波數(shù)據(jù)進行空時編碼；b.導頻添加，用于將導頻信號插入到從所述空時編碼模塊輸出的兩路數(shù)據(jù)塊后，加載 到有效子載波上生成兩路頻域OFDM符號。
4.如權利要求3所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法，其特征在于，所述 步驟a中生成的兩路數(shù)據(jù)塊分別為Is。，Sl，…SkJ和Is' o, s' 1；…sK_J，其中 ；+1' 1~2ηK為每個OFDM符號的負載子載波數(shù)量。
5.如權利要求3所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法，其特征在于，所述步驟b中， 發(fā)射天線1的離散導頻攜帶的信息為序列IXiLo ^ i < C，而發(fā)射天線2的發(fā)射信號中相 同的離散導頻處發(fā)送與{XJ正交的序列{X' J，使得X' =)^^。^，其中C為離散導 頻的個數(shù)。
6.如權利要求3所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法，其特征在于，所述步驟b中 對于第η個OFDM符號，其中η彡0，離散導頻的配置模式分為模式一、發(fā)射天線1的離散導頻配置為，若η為偶數(shù)，則其離散導頻數(shù)據(jù)為Ι+jO，若η為 奇數(shù)，則其離散導頻數(shù)據(jù)也為Ι+jO ；發(fā)射天線2的離散導頻配置為，若η為偶數(shù)，則其離散 導頻數(shù)據(jù)為Ι+jO ；若η為奇數(shù)，則其離散導頻數(shù)據(jù)為-1+jO。模式二、發(fā)射天線1的離散導頻配置為，若mod (n，4) =0或mod(n，4) =1，則其離散導 頻數(shù)據(jù)為Ι+jO，若mod(n，4) = 2或mod (n，4) =3，則離散導頻數(shù)據(jù)為Ι+jO ；發(fā)射天線2的 離散導頻配置為，若mod(n，4) =(^m0d(n，4) = 1，則其離散導頻數(shù)據(jù)為_l+j0 ；若mod(n， 4) = 2或mod(n，4) = 3，則離散導頻數(shù)據(jù)為1+jO。
7.如權利要求6所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法，其特征在于，所述離散導頻 的配置模式一對應的有效子載波編號m取值為if mod (η, 2) ==0
8.如權利要求6所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法，其特征在于，所述離散導頻 的配置模式二對應的有效子載波編號m取值為
9.一種雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射裝置，其特征在于，該裝置包括，導頻添加模塊，用于將導頻信號插入到經(jīng)過空時編碼后數(shù)據(jù)塊中，生成頻域OFDM符號；OFDM符號生成模塊，用于對添加了導頻信號的頻域OFDM符號進行逆傅里葉變換，獲得 時域OFDM符號；同步控制模塊，用于控制兩路射頻信號同步。其中，通過導頻添加模塊將連續(xù)導頻信號和離散導頻信號插入到經(jīng)過空時編碼模塊后 的數(shù)據(jù)塊中并且加載到頻域OFDM符號的有效子載波位置處，經(jīng)過OFDM符號生成模塊獲得 時域OFDM符號，該時域OFDM符號經(jīng)過成幀處理后生成傳輸幀，然后由同步控制模塊控制兩 路信號在同一時刻分別通過兩個發(fā)射天線進行發(fā)送。
10.如權利要求9所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射裝置，其特征在于，所述OFDM符 號生成模塊中采用逆傅里葉變換將添加了導頻信息的兩路頻域OFDM符號變?yōu)閮陕窌r域 OFDM符號，其變換公式為
11.如權利要求9所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射裝置，其特征在于，所述導頻添加 模塊包括，空時編碼器，用于對信源數(shù)據(jù)流經(jīng)過信道編碼和數(shù)據(jù)映射后的數(shù)據(jù)對應于每個OFDM 符號的負載子載波數(shù)據(jù)進行空時編碼；導頻添加器，用于將導頻信號插入到從所述空時編碼器輸出的兩路數(shù)據(jù)塊后，加載到 有效子載波上生成頻域OFDM符號。
12.如權利要求11所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射裝置，其特征在于，所述空 時編碼器生成的兩路數(shù)據(jù)塊分別為Istl，S1,…SkJ和{V o, s' 1； ...s' K_J，其中
13.如權利要求11所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射裝置，其特征在于，所述導頻添 加器中離散導頻的配置模式分為模式一、發(fā)射天線1的離散導頻配置為，若η為偶數(shù)，則其離散導頻數(shù)據(jù)為1+j0，若η為 奇數(shù)，則其離散導頻數(shù)據(jù)也為Ι+jO ；發(fā)射天線2的離散導頻配置為，若η為偶數(shù)，則其離散 導頻數(shù)據(jù)為Ι+jO ；若η為奇數(shù)，則其離散導頻數(shù)據(jù)為-1+jO。模式二、發(fā)射天線1的離散導頻配置為，若mod (n，4) =0或mod(n，4) =1，則其離散導 頻數(shù)據(jù)為Ι+jO，若mod(n，4) = 2或mod (n，4) =3，則離散導頻數(shù)據(jù)為Ι+jO ；發(fā)射天線2的 離散導頻配置為，若mod(n，4) =(^m0d(n，4) = 1，則其離散導頻數(shù)據(jù)為-Ι+jO ；若mod(n， 4) = 2或mod(n，4) = 3，則離散導頻數(shù)據(jù)為1+jO。
14.如權利要求13所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射裝置，其特征在于，所述離散導 頻的配置模式一，對應第η個OFDM符號，其中η ^ 0中離散導頻對應的有效子載波編號m 取值為
15.如權利要求13所述的雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射裝置，其特征在于，所述配置離 散導頻的模式二，對應第η個OFDM符號，其中η ^ 0中離散導頻對應的有效子載波編號m 取值為
全文摘要
一種雙發(fā)射天線OFDM信號的發(fā)射方法及其發(fā)射裝置，該方法包括如下步驟一、向經(jīng)過空時編碼后的數(shù)據(jù)塊添加導頻信號，在兩個發(fā)射鏈路上分別生成頻域OFDM符號；二、對頻域OFDM符號進行逆傅里葉變換，生成時域OFDM符號；三、兩路傳輸信號經(jīng)過同步控制后，在同一時刻分別通過兩個發(fā)射天線進行發(fā)送。該發(fā)射裝置包括導頻添加模塊、OFDM符號生成模塊和同步控制模塊。采用該方法及其裝置，可以實現(xiàn)能夠與單發(fā)射天線OFDM系統(tǒng)兼容的雙發(fā)射天線OFDM系統(tǒng)，同時沒有降低該系統(tǒng)的傳輸效率，也沒有明顯增加信道估計的復雜度。
文檔編號H04L27/26GK102065047SQ20091023754
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權日2009年11月11日
發(fā)明者劉斌彬, 王軍偉, 王靜, 葛啟宏 申請人:北京泰美世紀科技有限公司