本發(fā)明涉及無線通訊領(lǐng)域,尤其涉及一種多載波信號的生成方法和裝置。
背景技術(shù):
在LTE(Long Term Evolution,長期演進(jìn))系統(tǒng)及LTE-A(Long Term Evolution-Advanced,長期演進(jìn)的后續(xù)演進(jìn))系統(tǒng)中,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)是物理層信號發(fā)送的基礎(chǔ)技術(shù)。不過,OFDM信號的邊帶泄露較大,尤其在存在時間偏差和頻率偏差時,OFDM信號的邊帶泄露更大。這就使得OFDM與其他系統(tǒng)間需要較大的保護(hù)帶寬,并且為了降低對其他用戶的干擾,OFDM系統(tǒng)的各個用戶設(shè)備的信號需要較嚴(yán)格的時間和頻率同步。為了降低OFDM系統(tǒng)的邊帶泄露,目前有幾項(xiàng)技術(shù)被提出來:FBMC(Filter-Bank Multi-Carrier,濾波庫多載波)、UFMC(Universal Filtered Multi-Carrier,全濾波的多載波)和GFDM(Generalized Frequency Division Multi-plex,廣義頻分復(fù)用)等。其中,UFMC也被稱為f-OFDM(filtered OFDM,濾波的正交頻分復(fù)用)。
UFMC在OFDM信號基礎(chǔ)上,對每個子帶進(jìn)行濾波,即同個子帶內(nèi)(相同用戶設(shè)備的資源內(nèi))的濾波器是一樣的。由于UFMC技術(shù)對子帶進(jìn)行濾波,大大降低旁帶泄露,能夠使子帶間的干擾功率極大地降低,使得不同子帶可以靈活的配置不同的參數(shù),以更好的適應(yīng)業(yè)務(wù)和信道要求。UFMC的這一特性,尤其適用于未來無線通信系統(tǒng)中不同要求和特性的業(yè)務(wù)共存的情景。
一般業(yè)界所討論的UFMC信號,是沒有CP(Cyclical Prefix,循環(huán)前綴)的。當(dāng)存在信道多徑時延時,會有ISI(inter-symbol interference,符號間干擾),如果信道多徑時延較小,帶來的干擾可忽略;如果信道多徑時延較大,干擾不可忽略,那么需要考慮UFMC的消除ISI的技術(shù)。常用的消除ISI的 技術(shù)為增加CP,UFMC也可采用增加CP的方法來抵抗信道多徑時延和傳播時延帶來的影響,消除ISI。不過,當(dāng)不同用戶設(shè)備為了不同的信道多徑時延和傳播時延,采用長度不同的CP時,會導(dǎo)致各用戶設(shè)備符號不同步,如圖1所示。當(dāng)這些用戶設(shè)備組成MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output,多用戶多輸入多輸出)、或者是位于UFMC相同子帶(可能在不同子載波上)時,會相互造成干擾。如果,各個用戶設(shè)備采用相同的CP長度,那么需要各個用戶都根據(jù)最大的信道多徑時延和傳播時延來設(shè)置CP長度,這樣,浪費(fèi)了系統(tǒng)資源,系統(tǒng)效率不能最大化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種多載波信號的生成方法和裝置,能夠抵抗信道多徑時延和傳播時延帶來的影響,消除ISI。
為了解決上述問題,采用如下技術(shù)方案。
一種多載波信號的生成方法,包括:
對一段或多段單載波信號添零,進(jìn)行信號變換,得到一個或多個變換域信號段;
將所述一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上,得到一個或多個子帶信號;
對所述一個或多個子帶信號分別進(jìn)行多載波調(diào)制和濾波;
對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加。
可選地,所述對一段或多段單載波信號添零前還包括:
將單載波信號分為一段或多段;
所述對一段或多段單載波信號分別添零包括:
對分段得到的每段單載波信號分別添零。
可選地,對一段單載波信號添零的位置是該段單載波信號的以下任一個或任幾個位置:前部、中間部分、后部。
可選地,當(dāng)有多段單載波信號時,每段所述單載波信號添零的個數(shù)相同 或不同;當(dāng)在一段單載波信號中多個位置進(jìn)行添零時,不同位置的添零的個數(shù)相同或不同;不同用戶設(shè)備的單載波信號添零的個數(shù)相同或不同。
可選地,所述將一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上包括:
按照一一對應(yīng)的方式,將每個所述變換域信號段分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
可選地,所述將一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上包括:
將每個所述變換域信號段再分別分成一段或多段變換域信號,按照一一對應(yīng)的方式,將分成的每段變換域信號分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
可選地,所述將一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上包括:
將每個所述變換域信號段先進(jìn)行組合后再分成一段或多段變換域信號,按照一一對應(yīng)的方式,將分成的每段變換域信號分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
可選地,所述對所述一個或多個子帶信號分別進(jìn)行多載波調(diào)制和濾波包括:
對所述一個或多個子帶信號分別進(jìn)行信號反變換;
對反變換后得到的一個或多個子帶信號分別進(jìn)行中部處理;所述中部處理包括以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴;
對中部處理后的每個子帶信號分別進(jìn)行濾波。
可選地,所述中部處理是指乘以[1,1,…1]的向量。
可選地,所述對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加前還包括:
對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行第一后端處理;
所述第一后端處理包括以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、 增加循環(huán)前綴或后綴。
可選地,所述對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加后還包括:
對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行第二后端處理;
所述第二后端處理包括以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴。
一種多載波信號的生成裝置,包括:
前端處理模塊,用于對一段或多段單載波信號添零,進(jìn)行信號變換,得到一個或多個變換域信號段;
資源映射模塊,用于將所述一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上,得到一個或多個子帶信號;
調(diào)制濾波模塊,用于對所述一個或多個子帶信號分別進(jìn)行多載波調(diào)制和濾波;
后端處理模塊,用于對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加。
可選地,還包括:
信號分段模塊,用于將單載波信號分為一段或多段;
所述前端處理模塊對一段或多段單載波信號添零是指:
所述前端處理模塊對分段得到的每段單載波信號分別添零。
可選地,所述前端處理模塊對一段單載波信號進(jìn)行添零的位置是該段單載波信號的以下任一個或任幾個位置:前部、中間部分、后部。
可選地,當(dāng)有多段單載波信號時,所述前端處理模塊對每段所述單載波信號添零的個數(shù)相同或不同;當(dāng)在一段單載波信號中多個位置進(jìn)行添零時,對不同位置的添零的個數(shù)相同或不同;對不同用戶設(shè)備的單載波信號添零的個數(shù)相同或不同。
可選地,所述資源映射模塊將一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上是指:
所述資源映射模塊按照一一對應(yīng)的方式,將每個所述變換域信號段分別 映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
可選地,所述資源映射模塊將一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上是指:
所述資源映射模塊將每個所述變換域信號段再分別分成一段或多段變換域信號,按照一一對應(yīng)的方式,將分成的每段變換域信號分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
可選地,所述資源映射模塊將一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上是指:
所述資源映射模塊將每個所述變換域信號段先進(jìn)行組合后再分成一段或多段變換域信號,按照一一對應(yīng)的方式,將分成的每段變換域信號分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
可選地,所述調(diào)制濾波模塊包括:
反變換單元,用于對所述一個或多個子帶信號分別進(jìn)行信號反變換;
中部處理單元,用于對反變換后得到的一個或多個子帶信號分別進(jìn)行中部處理;所述中部處理包括以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴;
濾波單元,用于對中部處理后的每個子帶信號分別進(jìn)行濾波。
可選地,所述中部處理是指乘以[1,1,…1]的向量。
可選地,所述后端處理模塊還用于在對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加前,對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行第一后端處理;
所述第一后端處理包括以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴。
可選地,所述后端處理模塊還用于在對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加后,對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行第二后端處理;
所述第二后端處理包括以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴。
本發(fā)明實(shí)施例提出一種改進(jìn)的多載波信號的生成方法和裝置,不但可以 抵抗信道多徑時延和傳播時延帶來的影響,消除ISI,還可以針對不同用戶設(shè)備的信道環(huán)境,靈活的設(shè)置添零的個數(shù)(比如添零的個數(shù)不同,或者與原數(shù)據(jù)的長度的比例不同等);而且用戶設(shè)備相互間沒有干擾,節(jié)省系統(tǒng)資源。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
附圖說明
附圖用來提供對本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與本申請的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案,并不構(gòu)成對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中不同用戶設(shè)備采用不同長度CP的示意圖;
圖2為實(shí)施例一的多載波信號的生成方法的流程示意圖;
圖3為實(shí)施例一的例子中多載波信號生成的流程示意圖;
圖4為實(shí)施例二的多載波信號的生成裝置的示意圖;
圖5為實(shí)例1中的多載波信號生成的流程示意圖;
圖6為實(shí)例1中調(diào)制濾波模塊的實(shí)現(xiàn)方式一的示意圖;
圖7為實(shí)例1中調(diào)制濾波模塊的實(shí)現(xiàn)方式二的示意圖;
圖8為實(shí)例1中調(diào)制濾波模塊的實(shí)現(xiàn)方式三的示意圖;
圖9為實(shí)例1中調(diào)制濾波模塊的實(shí)現(xiàn)方式四的示意圖;
圖10為實(shí)例2中的多載波信號生成的流程示意圖;
圖11為實(shí)例3中的多載波信號生成的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
需要說明的是,如果不沖突,本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的各個特征可以相互結(jié)合,均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。另外,雖然在流程圖中示出了邏 輯順序,但是在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
實(shí)施例一、一種多載波信號的生成方法,如圖2所示,包括S120~S150:
S120、對一段或多段單載波信號添零,進(jìn)行信號變換,得到一個或多個變換域信號段。
可選地,步驟S120前還可以包括:
S110、將單載波信號分為一段或多段。
相應(yīng)地,對一段或多段單載波信號添零可以包括:對分段得到的每段單載波信號分別添零。
如果不進(jìn)行步驟S110,則步驟S120中是直接將原始的單載波信號作為一段進(jìn)行添零。
本可選方式中,步驟S110中,單載波信號分段可以有多種形式。
本可選方式中,分段后所得到的每段單載波信號的長度可以相同或不同。
本可選方式中,步驟S110中,對于一個用戶設(shè)備的任意長度的單載波信號,可以分成一段或多段單載波信號。
可選地,步驟S120中,對一段單載波信號進(jìn)行添零的位置,可以是該段單載波信號的以下任一個或任幾個位置:前部、中間部分、后部。位置是前部是指在該段單載波信號的第一位之前進(jìn)行添零;位置是后部是指在該段單載波信號的最后一位之后進(jìn)行添零;位置是中間部分是指在該段單載波信號第一位~最后一位中的任一位或任幾位進(jìn)行添零。后文中,為描述方便,無論在哪個位置進(jìn)行添零,都統(tǒng)稱為信號添零。
可選地,步驟S120中的信號變換可以有多種方式,包括但不限于離散傅里葉變換或快速傅里葉變換,相應(yīng)地,所述變換域可以但不限于為頻域。
可選地,步驟S120中,當(dāng)有多段單載波信號時,每段單載波信號添零的個數(shù)(即:添加幾個零)可以是相同的,也可以是不同的;當(dāng)在一段單載波信號中多個位置進(jìn)行添零時,不同位置的添零的個數(shù)可以是相同的,也可以是不同的;不同用戶設(shè)備的單載波信號添零的個數(shù)可以是相同的,也可以是不同的。
S130、將所述一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上,得到一個或多個子帶信號。
步驟S130中所述將所述一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上包括但不限于以下可選實(shí)現(xiàn)方式:
方式一:按照一一對應(yīng)的方式,將步驟S120得到的每個變換域信號段分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
方式二:將步驟S120得到的每個變換域信號段再分別分成一段或多段變換域信號,按照一一對應(yīng)的方式,將分成的每段變換域信號分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
方式三:將步驟S120得到的每個變換域信號段先進(jìn)行組合后再分成一段或多段變換域信號,按照一一對應(yīng)的方式,將分成的每段變換域信號分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
S140、對所述一個或多個子帶信號分別進(jìn)行多載波調(diào)制和濾波。
步驟S140中,多載波調(diào)制、濾波的目的是輸出多載波信號,且含有一個或多個進(jìn)行了邊帶泄露抑制的子帶信號。
步驟S140有多種可選的實(shí)現(xiàn)方式,實(shí)例1中給出了四種步驟S140的實(shí)現(xiàn)方式,參見實(shí)例1中的描述。
可選地,步驟S140包括三個子步驟:
子步驟S141、對所述一個或多個子帶信號分別進(jìn)行信號反變換。
子步驟S141中,信號反變換可以有多種方式,包括但不限于反離散傅里葉變換或反快速傅里葉變換。
子步驟S142、對子步驟S110得到的一個或多個子帶信號分別進(jìn)行中部處理。
子步驟S142中,所述中部處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗、為后續(xù)流程提供拷貝信號等。
子步驟S142中,所述中部處理可以包括但不限于以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng) 操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
在其它可選方案中,也可以不進(jìn)行子步驟S142,直接進(jìn)行子步驟S143,相當(dāng)于在子步驟S142中不進(jìn)行操作,也相當(dāng)于所述中部處理是指乘以[1,1,…1]的向量。
子步驟S143、對子步驟S142得到的每個子帶信號分別進(jìn)行濾波。
子步驟S143中,濾波可以是在時域進(jìn)行,對時域信號進(jìn)行濾波;也可以在變換域域進(jìn)行等效濾波的處理。所述變換域包括但不限于頻域。
S150、對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加。
可選地,步驟S150中,對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加前還可以包括:對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行第一后端處理;
所述第一后端處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗等。
所述第一后端處理可以包括但不限于以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
可選地,步驟S150對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加前還可以包括:對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行第二后端處理。
所述第二后端處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗等。
所述第二后端處理可以包括但不限于以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
步驟S150中,疊加可以在時域進(jìn)行,也可以在變換域進(jìn)行。所述變換域包括但不限于頻域。
步驟S150中,第一、第二后端處理可以都進(jìn)行,也可以只進(jìn)行其中任一,或者都不進(jìn)行。
步驟S140、S150中,所述中部處理、第一后端處理、第二后端處理中的預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量/循環(huán)前綴/循環(huán)后綴可以相同或不同。
本實(shí)施例的一個例子中,多載波信號生成的流程如圖3所示,輸入的單 載波信號S0進(jìn)行分段后,得到單載波信號S1,圖3中一段單載波信號表示為一組箭頭,其中每一個箭頭表示一個采樣點(diǎn)的信號。
對每段單載波信號分別進(jìn)行添零、進(jìn)行信號變換得到變化域信號段S2;本例子中的添零位置是前部和后部,即在一段單載波信號中第一個采樣點(diǎn)(即:第一位)之前、及最后一個采樣點(diǎn)(即:最后一位)之后添零。
對信號變換后的多個變化域信號段S2進(jìn)行信號組合、分段及資源映射;本例子中假設(shè)分為M段,將M段變化域信號按照一一對應(yīng)的關(guān)系,分別映射到M個子帶的資源位置上,得到M個子帶信號S3,包括:子帶信號S3-1、子帶信號S3-2、……、子帶信號S3-M。
對子帶信號S3進(jìn)行多載波調(diào)制、濾波后得到調(diào)制濾波后的M個子帶信號S4,包括:子帶信號S4-1、子帶信號S4-2、……、子帶信號S4-M。
對調(diào)制濾波后的子帶信號S4進(jìn)行后端處理得到待發(fā)送信號S5。
實(shí)施例二、一種多載波信號的生成裝置,如圖4所示,包括:
前端處理模塊42,用于對一段或多段單載波信號添零,進(jìn)行信號變換,得到一個或多個變換域信號段;
資源映射模塊43,用于將所述一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上,得到一個或多個子帶信號;
調(diào)制濾波模塊44,用于對所述一個或多個子帶信號分別進(jìn)行多載波調(diào)制和濾波;
后端處理模塊45,用于對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加。
可選地,所述裝置還包括:
信號分段模塊41,用于將單載波信號分為一段或多段;
所述前端處理模塊42對一段或多段單載波信號添零是指:
所述前端處理模塊42對分段得到的每段單載波信號分別添零。
如果所述裝置不包括信號分段模塊41,則所述前端處理模塊42直接將原始的單載波信號作為一段進(jìn)行添零。
可選地,所述前端處理模塊對一段單載波信號進(jìn)行添零的位置是該段單載波信號的以下任一個或任幾個位置:前部、中間部分、后部。
可選地,當(dāng)有多段單載波信號時,所述前端處理模塊對每個所述單載波信號添零的個數(shù)相同或不同;當(dāng)在一段單載波信號中多個位置進(jìn)行添零時,對不同位置的添零的個數(shù)相同或不同;對不同用戶設(shè)備的單載波信號添零的個數(shù)相同或不同。
可選地,所述資源映射模塊將一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上是指:
所述資源映射模塊按照一一對應(yīng)的方式,將每個所述變換域信號段分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
可選地,所述資源映射模塊將一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上是指:
所述資源映射模塊將每個所述變換域信號段再分別分成一段或多段變換域信號,按照一一對應(yīng)的方式,將分成的每段變換域信號分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
可選地,所述資源映射模塊將一個或多個變換域信號段映射到一個或多個子帶的資源位置上是指:
所述資源映射模塊將每個所述變換域信號段先進(jìn)行組合后再分成一段或多段變換域信號,按照一一對應(yīng)的方式,將分成的每段變換域信號分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
可選地,所述調(diào)制濾波模塊包括:
反變換單元,用于對所述一個或多個子帶信號分別進(jìn)行信號反變換;
中部處理單元,用于對反變換后得到的一個或多個子帶信號分別進(jìn)行中部處理;所述中部處理包括以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴;
濾波單元,用于對中部處理后的每個子帶信號分別進(jìn)行濾波。
其中,所述中部處理可以但不限于是指乘以[1,1,…1]的向量。
可選地,所述后端處理模塊還用于在對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加前,對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行第一后端處理;
所述第一后端處理包括以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴。
可選地,所述后端處理模塊還用于在對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行疊加后,對多載波調(diào)制和濾波后的子帶信號進(jìn)行第二后端處理;
所述第二后端處理可以包括但不限于以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴。
下面用3個實(shí)例進(jìn)一步說明上述實(shí)施例。
實(shí)例1
本實(shí)例給出一種信號產(chǎn)生方法,對UFMC技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),不但可以抵抗信道多徑時延和傳播時延帶來的影響,消除ISI,還可以針對不同用戶設(shè)備的信道環(huán)境,靈活的采用不同的參數(shù)而且相互間沒有干擾,節(jié)省系統(tǒng)資源。
本實(shí)例的具體方法包括如下的步驟101~105:
101:單載波信號分段;
101中,單載波信號分段可以有多種形式;
101中,對于一個用戶設(shè)備的任意長度的單載波信號可以分成一段或多段單載波信號。
102:對分段得到的每段單載波信號分別進(jìn)行添零后,進(jìn)行信號變換,得到多個變換域信號段。
102中,對每段單載波信號進(jìn)行添零的位置,可以是每段單載波信號的以下任一個或任幾個位置:前部、中間部分、后部。
102中的信號變換可以有多種方式,包括但不限于離散傅里葉變換或快速傅里葉變換,相應(yīng)地,所述變換域可以但不限于為頻域。
102中,每段單載波信號添零的個數(shù)可以是不同的;當(dāng)在一段單載波信號中多個位置進(jìn)行添零時,不同位置的添零的個數(shù)也可以是不同的;不同用 戶設(shè)備的單載波信號添零的個數(shù)也可以是不同的。
103:按照一一對應(yīng)的方式,將102得到的每個變換域信號段分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上,組成相應(yīng)子帶的輸入信號。
104:對103得到的多個子帶信號分別進(jìn)行多載波調(diào)制、濾波。
104中,多載波調(diào)制、濾波的目的是輸出多載波信號,且含有多個進(jìn)行了邊帶泄露抑制的子帶信號。
步驟104有多種可供選擇的實(shí)現(xiàn)方式,本實(shí)例中給出了四種步驟104的實(shí)現(xiàn)方式,參見后文。
步驟104的上述實(shí)現(xiàn)方式也可以應(yīng)用于其他實(shí)例上,后文不再贅述。
104可以包括三個子步驟:
子步驟一:每個子帶信號分別進(jìn)行信號反變換。
子步驟一中,信號反變換可以有多種方式,包括但不限于反離散傅里葉變換或反快速傅里葉變換。
子步驟二:對子步驟一得到的多個子帶信號分別進(jìn)行中部處理。
子步驟二中,所述中部處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗、為后續(xù)流程提供拷貝信號等。
子步驟二中,所述中部處理可以包括但不限于以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
子步驟二中也可以不進(jìn)行操作,相當(dāng)于乘以[1,1,…1]的向量,可看做子步驟二的特殊例。
子步驟三:對子步驟二得到的多個子帶信號分別進(jìn)行濾波。
子步驟三中,濾波可以是在時域進(jìn)行,對時域信號進(jìn)行濾波;也可以在變換域域進(jìn)行等效濾波的處理。所述變換域包括但不限于頻域。
105:對104得到的多載波調(diào)制和濾波后的多個子帶信號進(jìn)行后端處理。
105中,所述后端處理包括對所述子帶信號的第一后端處理、所述多個子帶信號疊加、第二后端處理。
105中,所述第一后端處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗等。所述第一后端處理可以包括但不限于以下操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
105中,所述第二后端處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗等。所述第二后端處理可以包括但不限于以下操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
105中,子帶信號的疊加可以在時域進(jìn)行,也可以在變換域進(jìn)行。所述變換域包括但不限于頻域。
本實(shí)例可采用實(shí)施例二的裝置實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)例的多載波信號生成的流程如圖5所示,輸入的單載波信號S10進(jìn)行分段后,得到單載波信號S11,圖5中一段單載波信號表示為一組箭頭,其中每一個箭頭表示一個采樣點(diǎn)的信號。
對每段單載波信號分別進(jìn)行添零、進(jìn)行信號變換得到變化域信號段S12;本例子中的添零位置是前部和后部,即在一段單載波信號中第一個采樣點(diǎn)(即:第一位)之前、及最后一個采樣點(diǎn)(即:最后一位)之后添零。
對信號變換后的多個變化域信號段S12按照一一對應(yīng)的關(guān)系,分別映射到M個子帶的資源位置上,即:分別組合子帶1、子帶2、……、子帶M的輸入信號,得到子帶信號S13,包括:子帶信號S13-1、子帶信號S13-2、……、子帶信號S13-M。
對子帶信號S13進(jìn)行多載波調(diào)制、濾波后得到調(diào)制濾波后的M個子帶信號S14,包括:調(diào)制濾波后的子帶信號S14-1、調(diào)制濾波后的子帶信號S14-2、……、調(diào)制濾波后的子帶信號S14-M。
對調(diào)制濾波后的子帶信號S14進(jìn)行后端處理得到待發(fā)送信號S15。
其中,104中的多載波調(diào)制、濾波包括如下四種可選的實(shí)現(xiàn)方式:
實(shí)現(xiàn)方式一,104中的子步驟一的反變換采用反離散傅里葉變換,子步驟三的濾波采用BPF(Band-Pass Filter,帶通濾波器)進(jìn)行。
該實(shí)現(xiàn)方式中,調(diào)制濾波模塊如圖6所示,包括反離散傅里葉變換單元5-1、5-2、……、5-M;中部處理單元6-1、6-2、……、6-M;帶通濾波器7-1、7-2、……、7-M;反離散傅里葉變換單元和中部處理單元一一對應(yīng)連接,中部處理單元和BPF一一對應(yīng)連接。
子帶信號S13-1、S13-2、……、S13-M分別輸入反離散傅里葉變換單元5-1、5-2、……、5-M;帶通濾波器7-1、7-2、……、7-M分別輸出調(diào)制濾波后的子帶信號S14-1、S14-2、……、S14-M。
實(shí)現(xiàn)方式二、和實(shí)施方式一的區(qū)別在于子步驟三的濾波采用LPF(Low Pass Filter,低通濾波器)及乘法器實(shí)現(xiàn)。
該實(shí)現(xiàn)方式中,調(diào)制濾波模塊如圖7所示,包括反離散傅里葉變換單元5-1、5-2、……、5-M;中部處理單元6-1、6-2、……、6-M;低通濾波器8-1、8-2、……、8-M及M個乘法器;反離散傅里葉變換單元和中部處理單元一一對應(yīng)連接,中部處理單元和LPF一一對應(yīng)連接;LPF與乘法器一一對應(yīng)連接,分別與參考頻率f1-1、f1-2、……、f1-M相乘;相連的一個低通濾波器和一個乘法器組成一個濾波單元。
子帶信號S13-1、S13-2、……、S13-M分別輸入反離散傅里葉變換單元5-1、5-2、……、5-M;M個乘法器分別輸出調(diào)制濾波后的子帶信號S14-1、S14-2、……、S14-M。
實(shí)現(xiàn)方式三、和實(shí)施方式二的區(qū)別在于子步驟一采用反快速傅里葉變換,且全部子帶信號采用一個IFFT單元完成反變換,采用一個中部處理單元完成中部處理;子步驟三中,先將中部處理的結(jié)果與參考頻率相乘后,再送入LPF(Low Pass Filter,低通濾波器),對LPF的輸出進(jìn)行上采樣后輸入給乘法器。
該實(shí)現(xiàn)方式中,調(diào)制濾波模塊如圖8所示,包括一個反快速傅里葉變換單元10-0;中部處理單元6-0;M個第一乘法器;低通濾波器8-1、8-2、……、8-M;上采樣單元9-1、9-2、……、9-M,及M個第二乘法器;反快速傅里葉變換單元和中部處理單元相連,中部處理單元和M個乘法器相連,分別與參考頻率f2-1、f2-2、……、f2-M相乘后輸入LPF;LPF與上采樣單元一一對應(yīng)連接;上采樣單元與第二乘法器一一對應(yīng)連接,分別與參考頻率f1-1、f1-2、……、 f1-M相乘;相連的一個第一乘法器、一個低通濾波器、一個上采樣單元和一個第二乘法器組成一個濾波單元。
子帶信號S13-1、S13-2、……、S13-M全部輸入反快速傅里葉變換單元10-0;M個第二乘法器分別輸出調(diào)制濾波后的子帶信號S14-1、S14-2、……、S14-M。
實(shí)現(xiàn)方式四、和實(shí)施方式二的區(qū)別在于子步驟一采用反快速傅里葉變換,子步驟三中,對LPF(Low Pass Filter,低通濾波器)的輸出進(jìn)行上采樣后輸入給乘法器。
該實(shí)現(xiàn)方式中,調(diào)制濾波模塊如圖9所示,包括反快速傅里葉變換單元10-1、10-2、……、10-M;中部處理單元6-1、6-2、……、6-M;低通濾波器8-1、8-2、……、8-M;上采樣單元9-1、9-2、……、9-M,及M個乘法器;反快速傅里葉變換單元和中部處理單元一一對應(yīng)連接,中部處理單元和LPF一一對應(yīng)連接;LPF與上采樣單元一一對應(yīng)連接;上采樣單元與乘法器一一對應(yīng)連接,分別與參考頻率f1-1、f1-2、……、f1-M相乘;相連的一個低通濾波器、一個上采樣單元和一個乘法器組成一個濾波單元。
子帶信號S13-1、S13-2、……、S13-M分別輸入反快速傅里葉變換單元10-1、10-2、……、10-M;M個乘法器分別輸出調(diào)制濾波后的子帶信號S14-1、S14-2、……、S14-M。
實(shí)例2
本實(shí)例給出一種多載波信號的生成方法,對UFMC技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),不但可以抵抗信道多徑時延和傳播時延帶來的影響,消除ISI,還可以針對不同用戶設(shè)備的信道環(huán)境,靈活的采用不同的參數(shù)而且相互間沒有干擾,節(jié)省系統(tǒng)資源。
本實(shí)例的步驟包括如下的步驟201~205:
201:單載波信號分段;
201中,單載波信號分段可以有多種形式;
201中,對于一個用戶設(shè)備的任意長度的單載波信號可以分成一段或多 段單載波信號。
202:對分段得到的每段單載波信號分別進(jìn)行添零后,進(jìn)行信號變換,得到多個變換域信號段。
202中,對一段單載波信號進(jìn)行添零的位置,可以是該段單載波信號的以下任一個或任幾個位置:前部、中間部分、后部。
202中的信號變換可以有多種方式,包括但不限于離散傅里葉變換或快速傅里葉變換,相應(yīng)地,所述變換域可以但不限于為頻域。
202中,每段單載波信號添零的個數(shù)可以是不同的;當(dāng)在一段單載波信號中多個位置進(jìn)行添零時,不同位置的添零的個數(shù)也可以是不同的;不同用戶設(shè)備的單載波信號添零的個數(shù)也可以是不同的。
203:將步驟202得到的每個變換域信號段再分別分成一段或多段變換域信號,按照一一對應(yīng)的方式,將分成的每段變換域信號分別映射到所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
204:對203得到的多個子帶信號分別進(jìn)行多載波調(diào)制、濾波。
204中,多載波調(diào)制、濾波的目的是輸出多載波信號,且含有多個進(jìn)行了邊帶泄露抑制的子帶信號。步驟204有多種實(shí)現(xiàn)方式,實(shí)例1中給出了幾種步驟204的實(shí)現(xiàn)方式。
204可以包括三個子步驟:
子步驟一:每個子帶信號分別進(jìn)行信號反變換。
子步驟一中,信號反變換可以有多種方式,包括但不限于反離散傅里葉變換或反快速傅里葉變換。
子步驟二:對子步驟一得到的多個子帶信號分別進(jìn)行中部處理。
子步驟二中,所述中部處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗、為后續(xù)流程提供拷貝信號等。
子步驟二中,所述中部處理可以包括但不限于以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
子步驟二中也可以不進(jìn)行操作,相當(dāng)于乘以[1,1,…1]的向量,可看做子步驟二的特殊例。
子步驟三:對子步驟二得到的多個子帶信號分別進(jìn)行濾波。
子步驟三中,濾波可以是在時域進(jìn)行,對時域信號進(jìn)行濾波;也可以在變換域域進(jìn)行等效濾波的處理。所述變換域包括但不限于頻域。
205:對204得到的多載波調(diào)制和濾波后的多個子帶信號進(jìn)行后端處理。
205中,所述后端處理包括對所述子帶信號的第一后端處理、所述多個子帶信號疊加、第二后端處理。
205中,所述第一后端處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗等。所述第一后端處理可以包括但不限于以下操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
205中,所述第二后端處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗等。所述第二后端處理可以包括但不限于以下操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
205中,子帶信號的疊加可以在時域進(jìn)行,也可以在變換域進(jìn)行。所述變換域包括但不限于頻域。
本實(shí)例可采用實(shí)施例二的裝置實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)例的多載波信號生成的流程如圖10所示,輸入的單載波信號S20進(jìn)行分段后,得到單載波信號S21,圖10所示的是分成一段單載波信號的情況,分成多段時,每段單載波信號的處理流程同圖10。圖10中一個單載波信號表示為一組箭頭,其中每一個箭頭表示一個采樣點(diǎn)的信號。
對每段單載波信號分別進(jìn)行添零、進(jìn)行信號變換得到變化域信號段S22;本例子中的添零位置是前部和后部,即在一段單載波信號中第一個采樣點(diǎn)(即:第一位)之前、及最后一個采樣點(diǎn)(即:最后一位)之后添零。
對信號變換后的多個變化域信號段S22按照一一對應(yīng)的關(guān)系,分別映射到M個子帶的資源位置上,即:分別組合子帶1、子帶2、……、子帶M的 輸入信號,得到子帶信號S23,包括:子帶信號S23-1、子帶信號S23-2、……、子帶信號S23-M。
對子帶信號S23進(jìn)行多載波調(diào)制、濾波后得到調(diào)制濾波后的M個子帶信號S24,包括:調(diào)制濾波后的子帶信號S24-1、調(diào)制濾波后的子帶信號S24-2、……、調(diào)制濾波后的子帶信號S24-M。
對調(diào)制濾波后的子帶信號S24進(jìn)行后端處理得到待發(fā)送信號S25。
實(shí)例3
本實(shí)例提出一種信號產(chǎn)生方法,對UFMC技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),不但可以抵抗信道多徑時延和傳播時延帶來的影響,消除ISI,還可以針對不同用戶設(shè)備的信道環(huán)境,靈活的采用不同的參數(shù)而且相互間沒有干擾,節(jié)省系統(tǒng)資源。
本實(shí)例的步驟包括如下的步驟301~305:
301:單載波信號分段;
301中,單載波信號分段可以有多種形式;
301中,對于一個用戶設(shè)備的任意長度的單載波信號可以分成一段或多段單載波信號。
302:對分段得到的每段單載波信號分別進(jìn)行添零后,進(jìn)行信號變換,得到多個變換域信號段。
302中,對一段單載波信號進(jìn)行添零的位置,可以是該段單載波信號的以下任一個或任幾個位置:前部、中間部分、后部。
302中的信號變換可以有多種方式,包括但不限于離散傅里葉變換或快速傅里葉變換,相應(yīng)地,所述變換域可以但不限于為頻域。
302中,每段單載波信號添零的個數(shù)可以是不同的;當(dāng)在一段單載波信號中多個位置進(jìn)行添零時,不同位置的添零的個數(shù)也可以是不同的;不同用戶設(shè)備的單載波信號添零的個數(shù)也可以是不同的。
303:將步驟302得到的每個變換域信號段先進(jìn)行組合后再分成一段或多段變換域信號,按照一一對應(yīng)的方式,將分成的每段變換域信號分別映射到 所對應(yīng)的一個子帶的資源位置上。
304:對303得到的多個子帶信號分別進(jìn)行多載波調(diào)制、濾波。
304中,多載波調(diào)制、濾波的目的是輸出多載波信號,且含有多個進(jìn)行了邊帶泄露抑制的子帶信號。步驟304有多種實(shí)現(xiàn)方式,實(shí)例1中給出了幾種步驟204的實(shí)現(xiàn)方式。
304可以包括三個子步驟:
子步驟一:每個子帶信號分別進(jìn)行信號反變換。
子步驟一中,信號反變換可以有多種方式,包括但不限于反離散傅里葉變換或反快速傅里葉變換。
子步驟二:對子步驟一得到的多個子帶信號分別進(jìn)行中部處理。
子步驟二中,所述中部處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗、為后續(xù)流程提供拷貝信號等。
子步驟二中,所述中部處理可以包括但不限于以下任一項(xiàng)或任幾項(xiàng)操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
子步驟二中也可以不進(jìn)行操作,相當(dāng)于乘以[1,1,…1]的向量,可看做子步驟二的特殊例。
子步驟三:對子步驟二得到的多個子帶信號分別進(jìn)行濾波。
子步驟三中,濾波可以是在時域進(jìn)行,對時域信號進(jìn)行濾波;也可以在變換域域進(jìn)行等效濾波的處理。所述變換域包括但不限于頻域。
305:對304得到的多載波調(diào)制和濾波后的多個子帶信號進(jìn)行后端處理。
305中,所述后端處理包括對所述子帶信號的第一后端處理、所述多個子帶信號疊加、第二后端處理。
305中,所述第一后端處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗等。所述第一后端處理可以包括但不限于以下操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
305中,所述第二后端處理的目的是為了降低最終時域信號的峰均比、增強(qiáng)最終時域信號抗符號間干擾或頻率偏差的能力、降低最終時域信號的能耗等。所述第二后端處理可以包括但不限于以下操作:乘以預(yù)定的復(fù)數(shù)矢量、增加循環(huán)前綴或后綴等等。
305中,子帶信號的疊加可以在時域進(jìn)行,也可以在變換域進(jìn)行。所述變換域包括但不限于頻域。本實(shí)例可采用實(shí)施例二的裝置實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)例的多載波信號生成的流程如圖11所示,輸入的單載波信號S30進(jìn)行分段后,得到單載波信號S31,圖11中一段單載波信號表示為一組箭頭,其中每一個箭頭表示一個采樣點(diǎn)的信號。
對每段單載波信號分別進(jìn)行添零、進(jìn)行信號變換得到變化域信號段S32;本例子中的添零位置是前部和后部,即在一段單載波信號中第一個采樣點(diǎn)(即:第一位)之前、及最后一個采樣點(diǎn)(即:最后一位)之后添零。
對信號變換后的多個變化域信號段S32先組合再分為M段,分別映射到M個子帶的資源位置上,即:分別組合子帶1、……、子帶M的輸入信號,得到子帶信號S33,包括:子帶信號S33-1、……、子帶信號S33-M。本實(shí)例中是每N(N為大于1的正整數(shù))個變化域信號段S32組合后分成一段,實(shí)現(xiàn)時不限于該方式,可以是任意的組合、分段方式。
對子帶信號S33進(jìn)行多載波調(diào)制、濾波后得到調(diào)制濾波后的M個子帶信號S34,包括:調(diào)制濾波后的子帶信號S34-1、……、調(diào)制濾波后的子帶信號S34-M。
對調(diào)制濾波后的子帶信號S34進(jìn)行后端處理得到待發(fā)送信號S35。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成,所述程序可以存儲于計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中,如只讀存儲器、磁盤或光盤等。可選地,上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地,上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。
雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上,但所述的內(nèi)容僅為便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式,并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下,可以在實(shí)施的形式及細(xì)節(jié)上進(jìn)行任何的修改與變化,但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍,仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。