專利名稱：寬帶無線傳輸方法和系統(tǒng)、發(fā)射器和方法、接收器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種高速移動(dòng)環(huán)境下的寬帶無線傳輸方法和系統(tǒng)、發(fā)射器和方法、接收器和方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步，人們乘坐長途客車、地鐵、火車等公共交通工具出行日益頻繁，交通工具的運(yùn)行速度越來越快，高速公路上客車速度最高可達(dá)120km/h，地鐵運(yùn)行速度一般達(dá)80km/h,高鐵列車速度可達(dá)250km/h以上,磁懸浮列車速度可達(dá)600km/h。在交通車輛高速運(yùn)行中，如何為在途旅客提供更好更快的上網(wǎng)、收發(fā)郵件等服務(wù)，如何將車內(nèi)信息及行車狀態(tài)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛嬉员ＷC行車安全，這都對(duì)寬帶無線傳輸技術(shù)提出了更高的要 求。高速移動(dòng)條件下寬帶無線傳輸主要解決“雙高”問題一高速移動(dòng)、高速數(shù)據(jù)傳輸。目前國內(nèi)外各公司應(yīng)用于車地間寬帶無線通信系統(tǒng)的技術(shù)主要有WiFi、WiMAX, LTE，其物理層均米用正交頻分復(fù)用(OFDM :0rthogonal Frequency Division Multiplexing)傳輸技術(shù)。交通車輛高速運(yùn)行于復(fù)雜多變的地理環(huán)境中，無線通信電波傳播環(huán)境十分復(fù)雜，無線電波傳播為多種反射與直射的疊加結(jié)果，多徑效應(yīng)明顯，車輛高速運(yùn)動(dòng)將會(huì)使接收信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重的多普勒頻移及擴(kuò)展。OFDM技術(shù)依靠循環(huán)前綴可以有效對(duì)抗多徑傳播引起的碼間干擾，高速移動(dòng)對(duì)其主要影響如下I.子載波間的干擾問題(ICI :Inter_Carrier Interference)對(duì)相位噪聲和載波頻偏十分敏感這是OFDM技術(shù)一個(gè)非常致命的缺點(diǎn)，整個(gè)OFDM系統(tǒng)對(duì)各個(gè)子載波之間的正交性要求格外嚴(yán)格，任何一點(diǎn)小的載波頻偏都會(huì)破壞子載波之間的正交性，引起ICI，同樣，相位噪聲也會(huì)導(dǎo)致碼元星座點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)、擴(kuò)散，從而形成ICI。而單載波系統(tǒng)就沒有這個(gè)問題，相位噪聲和載波頻偏僅僅是降低了接收到的信噪比SNR，而不會(huì)引起互相之間的干擾。當(dāng)車輛高速移動(dòng)時(shí)，多普勒頻移和多普勒擴(kuò)展明顯，使OFDM系統(tǒng)子載波間的正交性遭到破壞，子載波間干擾將使OFDM系統(tǒng)性能急劇下降。WiFi,WiMAX及LTE中均依靠子載波間的間隔來減小ICI的影響，一般認(rèn)為頻偏為子載波間隔2%以下時(shí)可以忽略，2%-4%間時(shí)有一定影響，超過4%時(shí)影響較大。2.信道估計(jì)問題OFDM的子載波采用PSK調(diào)制或QAM調(diào)制方式，接收端采用相干檢測方式，而相干檢測需要精確的信道信息。車輛的高速運(yùn)動(dòng)以及地理環(huán)境的變化，使得無線傳輸信道的信道參數(shù)隨時(shí)間快速變化，很難進(jìn)行精確的信道估計(jì)，現(xiàn)有的信道估計(jì)算法的誤差隨車輛運(yùn)動(dòng)速度上升而增大，這也是限制OFDM在車地間通信的主要原因。WiFi、WiMAX及LTE中采用的基于導(dǎo)頻的傳統(tǒng)信道估計(jì)技術(shù)，在高速移動(dòng)條件下，傳輸信道快速變化，信道估計(jì)的精度下降，使得通信性能急劇下降。由于以上原因，WiFi、WiMAX及LTE的性能均隨著移動(dòng)速度的上升而下降，WiFi最高支持80Km/h移動(dòng)速度，傳輸速率降為約10Mbps，WiMAX在120km/h移動(dòng)速度下，傳輸速率約為8Mbps，LTE的能夠?yàn)?50km/h時(shí)高速移動(dòng)用戶提供大約IOOkbps的接入服務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高速移動(dòng)環(huán)境下的寬帶無線傳輸方法和系統(tǒng)、發(fā)射器和方法、接收器和方法，其能夠克服多徑傳播引起的碼間干擾和高速移動(dòng)帶來的多普勒頻偏，由于無需進(jìn)行信道估計(jì)、因而大大簡化接收硬件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的原理是發(fā)射端串行輸入的高速基帶信號(hào)經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成低速并行基帶信號(hào)，然后進(jìn)行多頻率差分調(diào)制(MFDM)映射，將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域基帶信號(hào)，再經(jīng)逆快速傅立葉變換(IFFT)轉(zhuǎn)換回時(shí)間域，經(jīng)插入循環(huán)前綴(CP)及并串轉(zhuǎn)換后，送射頻模塊到天線發(fā)送出去；接收端將天線接收信號(hào)經(jīng)射頻模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號(hào)，經(jīng)過同步模塊實(shí)現(xiàn)位幀同步，然后串并轉(zhuǎn)換并去循環(huán)前綴(CP)，送快速傅立葉變換(FFT)模塊轉(zhuǎn)換成頻率域基帶信號(hào)，再經(jīng)多頻率差分調(diào)制(MFDM)解映射，恢復(fù)出時(shí)域基帶信息。本發(fā)明一種寬帶無線傳輸方法，包括如下步驟步驟一將串行輸入的用戶待傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)，根據(jù)OFDM子載波的調(diào)制階數(shù)轉(zhuǎn)換成速率較低的并行數(shù)字基帶信號(hào)；步驟二 將串并轉(zhuǎn)換后的基帶信號(hào)進(jìn)行MFDM調(diào)制映射，將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域由子載波頻率組合構(gòu)成的基帶信號(hào)；步驟三將一個(gè)OFDM符號(hào)的頻域信號(hào)經(jīng)IFFT轉(zhuǎn)換成OFDM符號(hào)的時(shí)域信號(hào)；步驟四在OFDM符號(hào)前插入CP并進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換；步驟五將OFDM基帶信號(hào)調(diào)制到射頻頻段，經(jīng)過功率放大后送天線發(fā)射；步驟六天線接收的OFDM射頻信號(hào)經(jīng)放大和混頻處理后變換成數(shù)字基帶信號(hào)；步驟七接收的基帶信號(hào)經(jīng)過同步處理，實(shí)現(xiàn)位幀同步；步驟八基帶信號(hào)經(jīng)同步處理后，串并轉(zhuǎn)換并去掉CP ；步驟九對(duì)去CP后的基帶信號(hào)進(jìn)行FFT，將時(shí)域的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域基帶信號(hào);步驟十根據(jù)MFDM調(diào)制映射表，利用非相干解調(diào)的方式將OFDM子載波頻率所攜帶的信息解調(diào)出來。本發(fā)明一種寬帶無線發(fā)射方法，包括如下步驟步驟一將串行輸入的用戶待傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)，根據(jù)OFDM子載波的調(diào)制階數(shù) 轉(zhuǎn)換成速率較低的并行數(shù)字基帶信號(hào)；步驟二 將串并轉(zhuǎn)換后的基帶信號(hào)進(jìn)行MFDM調(diào)制映射，將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域由子載波頻率組合構(gòu)成的基帶信號(hào)；步驟三將一個(gè)OFDM符號(hào)的頻域信號(hào)經(jīng)IFFT轉(zhuǎn)換成OFDM符號(hào)的時(shí)域信號(hào)；步驟四在OFDM符號(hào)前插入CP并進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換；步驟五將OFDM基帶信號(hào)調(diào)制到射頻頻段，經(jīng)過功率放大后送天線發(fā)射。本發(fā)明一種寬帶無線接收方法，包括如下步驟步驟一天線接收的OFDM射頻信號(hào)經(jīng)放大和混頻處理后變換成數(shù)字基帶信號(hào)；步驟二 接收的基帶信號(hào)經(jīng)過同步處理，實(shí)現(xiàn)位幀同步；步驟三基帶信號(hào)經(jīng)同步處理后，串并轉(zhuǎn)換并去掉CP ；
步驟四對(duì)去CP后的基帶信號(hào)經(jīng)FFT變換，將時(shí)域的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域基帶信號(hào);步驟五根據(jù)MFDM調(diào)制映射表，利用非相干解調(diào)的方式將OFDM子載波頻率所攜帶的信息解調(diào)出來。本發(fā)明一種寬帶無線傳輸系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端；
所述發(fā)射端包括編碼模塊、發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊、MFDM調(diào)制模塊、IFFT模塊、CP插入模塊、并串轉(zhuǎn)換模塊和發(fā)射射頻模塊；其中，編碼模塊將用戶待傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行編碼；發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)OFDM子載波的調(diào)制階數(shù)將編碼模塊輸出的串行數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成速率較低的并行數(shù)字基帶信號(hào)；MFDM調(diào)制模塊將發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的基帶信號(hào)進(jìn)行MFDM調(diào)制映射，將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域由子載波頻率組合構(gòu)成的基帶信號(hào)； IFFT模塊將MFDM調(diào)制模塊輸出的一個(gè)OFDM符號(hào)的頻域信號(hào)轉(zhuǎn)換成OFDM符號(hào)的時(shí)域信號(hào)；CP插入模塊在IFFT模塊輸出的OFDM符號(hào)前插入CP ；并串轉(zhuǎn)換模塊將CP插入模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換；發(fā)射射頻模塊將并串轉(zhuǎn)換模塊輸出的OFDM基帶信號(hào)調(diào)制到射頻頻段，經(jīng)過功率放大后送天線發(fā)射；所述接收端包括接收射頻模塊、同步模塊、接收串并轉(zhuǎn)換模塊、去CP模塊、FFT模塊、MFDM解調(diào)模塊和解碼模塊；其中，接收射頻模塊將天線接收的OFDM射頻信號(hào)經(jīng)放大和混頻處理后變換成數(shù)字基帶信號(hào)；同步模塊對(duì)接收射頻模塊接收的基帶信號(hào)進(jìn)行同步處理，實(shí)現(xiàn)位幀同步；接收串并轉(zhuǎn)換模塊將同步模塊輸出的基帶信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；去CP模塊將接收串并轉(zhuǎn)換模塊輸出的基帶信號(hào)去掉CP ；FFT模塊將去掉CP的基帶信號(hào)進(jìn)行FFT，將時(shí)域的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域基帶信號(hào);MFDM解調(diào)模塊根據(jù)MFDM調(diào)制映射表，利用非相干解調(diào)的方式將OFDM子載波頻率所攜帶的信息解調(diào)出來；解碼模塊將MFDM解調(diào)模塊輸出的解調(diào)信息恢復(fù)為用戶傳輸?shù)男盘?hào)。本發(fā)明一種寬帶無線發(fā)射器，其特征在于它主要由編碼模塊、發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊、MFDM調(diào)制模塊、IFFT模塊、CP插入模塊、并串轉(zhuǎn)換模塊和發(fā)射射頻模塊組成；其中，編碼模塊將用戶待傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行編碼；發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)OFDM子載波的調(diào)制階數(shù)將編碼模塊輸出的串行數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成速率較低的并行數(shù)字基帶信號(hào)；MFDM調(diào)制模塊將發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的基帶信號(hào)進(jìn)行MFDM調(diào)制映射，將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域由子載波頻率組合構(gòu)成的基帶信號(hào)；IFFT模塊將MFDM調(diào)制模塊輸出的一個(gè)OFDM符號(hào)的頻域信號(hào)轉(zhuǎn)換成OFDM符號(hào)的時(shí)域信號(hào)；
CP插入模塊在IFFT模塊輸出的OFDM符號(hào)前插入CP ；并串轉(zhuǎn)換模塊將CP插入模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換；發(fā)射射頻模塊將并串轉(zhuǎn)換模塊輸出的OFDM基帶信號(hào)調(diào)制到射頻頻段，經(jīng)過功率放大后送天線發(fā)射。本發(fā)明一種寬帶無線接收器，其特征在于它主要由接收射頻模塊、同步模塊、接收串并轉(zhuǎn)換模塊、去CP模塊、FFT模塊、MFDM解調(diào)模塊和解碼模塊組成；其中，接收射頻模塊將天線接收的OFDM射頻信號(hào)經(jīng)放大和混頻處理后變換成數(shù)字基帶信號(hào)；
同步模塊對(duì)接收射頻模塊接收的基帶信號(hào)進(jìn)行同步處理處理，實(shí)現(xiàn)位幀同步；接收串并轉(zhuǎn)換模塊將同步模塊輸出的基帶信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；去CP模塊將接收串并轉(zhuǎn)換模塊輸出的基帶信號(hào)去掉CP ；FFT模塊將去掉CP的基帶信號(hào)進(jìn)行FFT，將時(shí)域的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域基帶信號(hào);MFDM解調(diào)模塊根據(jù)MFDM調(diào)制映射表，利用非相干解調(diào)的方式將OFDM子載波頻率所攜帶的信息解調(diào)出來；解碼模塊將MFDM解調(diào)模塊輸出的解調(diào)信息恢復(fù)為用戶傳輸?shù)男盘?hào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)(I)采用插入循環(huán)前綴(CP)的OFDM技術(shù)克服多徑傳播引起的碼間干擾。根據(jù)傳輸環(huán)境的時(shí)延統(tǒng)計(jì)特性，合理選擇OFDM符號(hào)的循環(huán)前綴長度，使其大于信道的最大時(shí)延擴(kuò)展，這樣一個(gè)OFDM符號(hào)的多徑分量不會(huì)對(duì)下一個(gè)符號(hào)造成干擾。(2)采用非相干檢測方法無需信道估計(jì)。OFDM中子載波的調(diào)制方式為PSK或QAM，接收時(shí)需要采用相干解調(diào)，需要精確的信道信息來恢復(fù)幅度及相位。0FDM-MFDM采用的是子載波MFDM調(diào)制技術(shù)，用子載波的頻率差分來攜帶信息，接收端可以采用非相干解調(diào)方式，不需信道信息及載波相位信息，即不需要在高速移動(dòng)的環(huán)境下進(jìn)行信道估計(jì)，與OFDM相比，可極大簡化接收機(jī)硬件復(fù)雜度。(3)采用子載波差分調(diào)制克服多普勒頻偏。由于采用非相干解調(diào)的MFDM調(diào)制技術(shù)，利用子載波頻率差分傳遞信息，多普勒頻偏對(duì)無線傳輸系統(tǒng)的影響可以忽略。


圖I為一種寬帶無線傳輸系統(tǒng)(包括發(fā)射端和接收端)框圖。圖2為0FDM-5FDM原理結(jié)構(gòu)圖。圖3高斯信道中0FDM-5FDM接收誤比特率曲線。圖4萊斯時(shí)變信道下0FDM-5FDM接收誤比特率曲線。圖5多徑時(shí)變信道下0FDM-5FDM接收誤比特率曲線。
具體實(shí)施例方式—種高速移動(dòng)環(huán)境下的寬帶無線傳輸方法，如圖I所示，包括如下步驟在發(fā)射端。(I)基帶信號(hào)串并轉(zhuǎn)換
用戶待傳輸?shù)男畔⑼ㄟ^編碼后變?yōu)閿?shù)字基帶信號(hào)串行輸入，根據(jù)OFDM的調(diào)制階數(shù)，轉(zhuǎn)換成速率較低的并行數(shù)字基帶信號(hào)輸出。串并轉(zhuǎn)換和常規(guī)的OFDM中串并轉(zhuǎn)換是一樣的，實(shí)際和子載波的調(diào)制階數(shù)有關(guān)，即子載波攜帶的信息bit有關(guān)。如常規(guī)的OFDM的子載波采用64QAM調(diào)制，則每個(gè)子載波攜帶6bit信息，則串并轉(zhuǎn)換時(shí)需要將串行信息每6bit—組進(jìn)行分組，本發(fā)明的MFDM調(diào)制方式每個(gè)子載波攜帶M-Ibit信息，串并轉(zhuǎn)換時(shí)需要將串行信息每M-Ibit —組進(jìn)行分組。(2) MFDM 調(diào)制映射MFDM是通過多個(gè)子載波的頻率差分來調(diào)制基帶信息，將OFDM的N個(gè)使用子載波按照M個(gè)相鄰子載波為一組進(jìn)行分組，N為M的整數(shù)倍，可將每個(gè)子載波組分配給不同的用戶，實(shí)現(xiàn)0FDMA，也可將所有的子載波組分配給一個(gè)用戶，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)分組中的子載波，用“ I”表示該子載波在傳輸中被實(shí)際使用(即該頻率對(duì)應(yīng)的發(fā)射功率非零)，用“0”表示該子載波在傳輸中未被使用(即該頻率對(duì)應(yīng)的發(fā)射功率為零)，相鄰兩個(gè)子載波為“11”或“00”(即無變化)表示傳輸數(shù)據(jù)“0”，相鄰兩個(gè)子載波為“10”或“01”(即有變化)表示傳輸數(shù)據(jù)“I”。這樣，利用一組M個(gè)子載波相鄰頻率間的差分可調(diào)制(M-I)bit信息，一個(gè)OFDM
符號(hào)共可調(diào)制
權(quán)利要求
1.寬帶無線傳輸方法，其特征是包括如下步驟 步驟一將串行輸入的用戶待傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)，根據(jù)正交頻分復(fù)用子載波的調(diào)制階數(shù)轉(zhuǎn)換成速率較低的并行數(shù)字基帶信號(hào)； 步驟二 將串并轉(zhuǎn)換后的基帶信號(hào)進(jìn)行多頻率差分調(diào)制映射，將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域由子載波頻率組合構(gòu)成的基帶信號(hào)； 步驟三將一個(gè)正交頻分復(fù)用符號(hào)的頻域信號(hào)經(jīng)逆快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換成正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域信號(hào)； 步驟四在正交頻分復(fù)用符號(hào)前插入循環(huán)前綴并進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換； 步驟五將正交頻分復(fù)用基帶信號(hào)調(diào)制到射頻頻段，經(jīng)過功率放大后送天線發(fā)射； 步驟六天線接收的正交頻分復(fù)用射頻信號(hào)經(jīng)放大和混頻處理后變換成數(shù)字基帶信號(hào); 步驟七接收的基帶信號(hào)經(jīng)過同步處理，實(shí)現(xiàn)位幀同步； 步驟八基帶信號(hào)經(jīng)同步處理后，進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換并去掉循環(huán)前綴； 步驟九去掉循環(huán)前綴后的基帶信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，將時(shí)域的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域基帶信號(hào)； 步驟十根據(jù)多頻率差分調(diào)制映射表，利用非相干解調(diào)的方式將正交頻分復(fù)用子載波頻率所攜帶的信息解調(diào)出來。
2.寬帶無線發(fā)射方法，其特征是包括如下步驟 步驟一將串行輸入的用戶待傳輸?shù)臄?shù)字基帶信號(hào)，根據(jù)正交頻分復(fù)用子載波的調(diào)制階數(shù)轉(zhuǎn)換成速率較低的并行數(shù)字基帶信號(hào)； 步驟二 將串并轉(zhuǎn)換后的基帶信號(hào)進(jìn)行多頻率差分調(diào)制映射，將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域由子載波頻率組合構(gòu)成的基帶信號(hào)； 步驟三將一個(gè)正交頻分復(fù)用符號(hào)的頻域信號(hào)經(jīng)逆快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換成正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域信號(hào)； 步驟四在正交頻分復(fù)用符號(hào)前插入循環(huán)前綴并進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換； 步驟五將正交頻分復(fù)用基帶信號(hào)調(diào)制到射頻頻段，經(jīng)過功率放大后送天線發(fā)射。
3.寬帶無線接收方法，其特征是包括如下步驟 步驟一天線接收的正交頻分復(fù)用射頻信號(hào)經(jīng)放大和混頻處理后變換成數(shù)字基帶信號(hào); 步驟二 接收的基帶信號(hào)經(jīng)過同步處理，實(shí)現(xiàn)位幀同步； 步驟三基帶信號(hào)經(jīng)同步處理后，進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換并去掉循環(huán)前綴； 步驟四去掉循環(huán)前綴后的基帶信號(hào)經(jīng)快速傅里葉變換變換，將時(shí)域的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域基帶信號(hào)； 步驟五根據(jù)多頻率差分調(diào)制映射表，利用非相干解調(diào)的方式將正交頻分復(fù)用子載波頻率所攜帶的信息解調(diào)出來。
4.寬帶無線傳輸系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端，其特征在于 所述發(fā)射端包括編碼模塊、發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊、多頻率差分調(diào)制模塊、逆快速傅里葉變換模塊、循環(huán)前綴插入模塊、并串轉(zhuǎn)換模塊和發(fā)射射頻模塊；其中， 編碼模塊將用戶待傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行編碼；發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)正交頻分復(fù)用子載波的調(diào)制階數(shù)將編碼模塊輸出的串行數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成速率較低的并行數(shù)字基帶信號(hào)； 多頻率差分調(diào)制模塊將發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的基帶信號(hào)進(jìn)行多頻率差分調(diào)制映射，將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域由子載波頻率組合構(gòu)成的基帶信號(hào)； 逆快速傅里葉變換模塊將多頻率差分調(diào)制模塊輸出的一個(gè)正交頻分復(fù)用符號(hào)的頻域信號(hào)轉(zhuǎn)換成正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域信號(hào)； 循環(huán)前綴插入模塊在逆快速傅里葉變換模塊輸出的正交頻分復(fù)用符號(hào)前插入循環(huán)前三雙; 并串轉(zhuǎn)換模塊將循環(huán)前綴插入模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換； 發(fā)射射頻模塊將并串轉(zhuǎn)換模塊輸出的正交頻分復(fù)用基帶信號(hào)調(diào)制到射頻頻段，經(jīng)過功率放大后送天線發(fā)射； 所述接收端包括接收射頻模塊、同步模塊、接收串并轉(zhuǎn)換模塊、去循環(huán)前綴模塊、快速傅里葉變換模塊、多頻率差分解調(diào)模塊和解碼模塊；其中， 接收射頻模塊將天線接收的正交頻分復(fù)用射頻信號(hào)經(jīng)放大和混頻處理后變換成數(shù)字基帶信號(hào)； 同步模塊對(duì)接收射頻模塊接收的基帶信號(hào)進(jìn)行同步處理，實(shí)現(xiàn)位幀同步； 接收串并轉(zhuǎn)換模塊將同步模塊輸出的基帶信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換； 去循環(huán)前綴模塊將接收串并轉(zhuǎn)換模塊輸出的基帶信號(hào)去掉循環(huán)前綴； 快速傅里葉變換模塊將去掉循環(huán)前綴的基帶信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，將時(shí)域的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域基帶信號(hào)； 多頻率差分解調(diào)模塊根據(jù)多頻率差分調(diào)制映射表，利用非相干解調(diào)的方式將正交頻分復(fù)用子載波頻率所攜帶的信息解調(diào)出來； 解碼模塊將多頻率差分解調(diào)模塊輸出的解調(diào)信息恢復(fù)為用戶傳輸?shù)男盘?hào)。
5.寬帶無線發(fā)射器，其特征在于它主要由編碼模塊、發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊、多頻率差分調(diào)制模塊、逆快速傅里葉變換模塊、循環(huán)前綴插入模塊、并串轉(zhuǎn)換模塊和發(fā)射射頻模塊組成;其中， 編碼模塊將用戶待傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行編碼； 發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)正交頻分復(fù)用子載波的調(diào)制階數(shù)將編碼模塊輸出的串行數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成速率較低的并行數(shù)字基帶信號(hào)； 多頻率差分調(diào)制模塊將發(fā)射串并轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的基帶信號(hào)進(jìn)行多頻率差分調(diào)制映射，將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域由子載波頻率組合構(gòu)成的基帶信號(hào)； 逆快速傅里葉變換模塊將多頻率差分調(diào)制模塊輸出的一個(gè)正交頻分復(fù)用符號(hào)的頻域信號(hào)轉(zhuǎn)換成正交頻分復(fù)用符號(hào)的時(shí)域信號(hào)； 循環(huán)前綴插入模塊在逆快速傅里葉變換模塊輸出的正交頻分復(fù)用符號(hào)前插入循環(huán)前三雙； 并串轉(zhuǎn)換模塊將循環(huán)前綴插入模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換； 發(fā)射射頻模塊將并串轉(zhuǎn)換模塊輸出的正交頻分復(fù)用基帶信號(hào)調(diào)制到射頻頻段，經(jīng)過功率放大后送天線發(fā)射。
6.寬帶無線接收器，其特征在于它主要由接收射頻模塊、同步模塊、接收串并轉(zhuǎn)換模塊、去循環(huán)前綴模塊、快速傅里葉變換模塊、多頻率差分解調(diào)模塊和解碼模塊組成；其中，接收射頻模塊將天線接收的正交頻分復(fù)用射頻信號(hào)經(jīng)放大和混頻處理后變換成數(shù)字基帶信號(hào)； 同步模塊對(duì)接收射頻模塊接收的基帶信號(hào)進(jìn)行同步處理，實(shí)現(xiàn)位幀同步； 接收串并轉(zhuǎn)換模塊將同步模塊輸出的基帶信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換； 去循環(huán)前綴模塊將接收串并轉(zhuǎn)換模塊輸出的基帶信號(hào)去掉循環(huán)前綴； 快速傅里葉變換模塊將去掉循環(huán)前綴的基帶信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，將時(shí)域的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域基帶信號(hào)； 多頻率差分解調(diào)模塊根據(jù)多頻率差分調(diào)制映射表，利用非相干解調(diào)的方式將正交頻分復(fù)用子載波頻率所攜帶的信息解調(diào)出來； 解碼模塊將多頻率差分解調(diào)模塊輸出的解調(diào)信息恢復(fù)為用戶傳輸?shù)男盘?hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高速移動(dòng)環(huán)境下的寬帶無線傳輸方法和系統(tǒng)、發(fā)射器和方法、接收器和方法，其發(fā)射端串行輸入的高速基帶信號(hào)經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成低速并行基帶信號(hào)，然后進(jìn)行MFDM映射，將時(shí)域基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域基帶信號(hào)，再經(jīng)IFFT轉(zhuǎn)換回時(shí)間域，經(jīng)插入CP及并串轉(zhuǎn)換后，送射頻模塊到天線發(fā)送出去；接收端將天線接收信號(hào)經(jīng)射頻模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號(hào)，經(jīng)過同步模塊實(shí)現(xiàn)位幀同步，然后串并轉(zhuǎn)換并去CP，送FFT模塊轉(zhuǎn)換成頻率域基帶信號(hào)，再經(jīng)MFDM解映射，恢復(fù)出時(shí)域基帶信息。本發(fā)明能夠克服多徑傳播引起的碼間干擾和高速移動(dòng)帶來的多普勒頻偏，由于無需進(jìn)行信道估計(jì)、因而大大簡化接收機(jī)硬件結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102710574SQ20121017123
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者丁勇, 晉良念, 李民政, 歐陽繕, 謝武, 謝躍雷, 陳紫強(qiáng), 韓科委 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)