本發(fā)明涉及一種提供包括至少一個子頻帶的多載波調(diào)制的信號的方法，其中所述子頻帶包括多個子載波，其中接收輸入信號矢量，并且其中所述輸入信號矢量的每個分量與所述多個子載波中的一個相關聯(lián)。本發(fā)明還涉及一種用于提供多載波調(diào)制的信號的裝置。
背景技術：
：：多載波調(diào)制的信號在電信中被廣泛使用。當今主導的無線物理層波形是循環(huán)前置(CP-)正交頻分復用(OFDM)。其被用于第四代(4G)蜂窩系統(tǒng)(如LTE(-A)以及IEEE802.11標準)。CP-OFDM的缺點是其高旁瓣電平的頻譜屬性。因此，CP-OFDM必須在嚴格的時間-頻率對準中操作，以便避免載波間干擾。在2014年5月的春季車輛技術會議(VTC’14Spring)的論文集中的Schaich，F(xiàn).；Wild，T.；Chen，Y；“Waveformcontendersfor5G-suitableabilityforshortpacketandlowlatencytransmissions”([參考文獻1])公開了用于第五代(5G)網(wǎng)絡的空中接口的三個候選多載波波形。根據(jù)該公開，通用濾波多載波(UFMC)(其也被表示為通用濾波正交頻分復用，UF-OFDM)似乎是有希望的5G波形候選。圖1描繪用于上行鏈路(UL)配置中的UF-OFDM的傳統(tǒng)發(fā)射機鏈1000的框圖。提供了B個UF-OFDM子模塊1010_1、1010_2、...、1010_B，每個子模塊接收例如QAM(正交幅度調(diào)制)的調(diào)制的符號s1k、…、sBk，其中索引k表示特定用戶，并且其中的每一個以下文詳細解釋的方式輸出取決于所述QAM調(diào)制符號獲得的相應的時域發(fā)射矢量x1k、x2k、...、xBk。這樣獲得的B個時域發(fā)射矢量x1k、...、xBk由加法器1020疊加(即，相加)，并且在加法器1020的輸出處獲得的和信號xk通過上變頻單元1030被上變頻例如到射頻(RF)范圍，從而獲得UF-OFDM調(diào)制的RF信號rfo。可選地，所述上變頻單元1030還可以進一步執(zhí)行公知的諸如濾波、放大等的RF處理。檢測器(未示出)可以以本身已知的方式接收UF-OFDM調(diào)制的RF信號rfo，UF-OFDM調(diào)制的RF信號rfo也可以包括由RF信道/其他用戶/發(fā)射機引起的噪聲和/或干擾。在轉換到基帶頻率范圍之后，可以如本領域中已知的來處理接收的信號矢量，以改進接收信號質量。再次參考圖1，根據(jù)Schaich等人的上述論文中描述的常規(guī)UF-OFDM技術，獲得用于用戶“k”的特定多載波符號的時域發(fā)射矢量xk作為子頻帶濾波分量的疊加(參見加法器1020)(具有濾波器長度L和FFT(快速傅里葉變換)長度N)：其中xk是[(N+L-1)×1]的矢量，即具有(N+L-1)行的列矢量，其中Fik是[(N+L-1)×N]的矩陣，其中Vik是[N×ni]的矩陣，并且其中sik是[ni×1]的矢量。為了簡單起見，在等式1中不考慮時間索引“m”。對于B個子頻帶中的每一個、索引i、在sik中收集的ni個復QAM符號通過IDFT矩陣Vik被變換到時域。這針對第一子頻帶(i＝1)，通過IDFT擴散器單元1012_1被示例性地描繪。IDFT矩陣Vik包括根據(jù)總體可用頻率范圍內(nèi)的相應子頻帶位置(索引“i”)的傅立葉逆矩陣的相關列。矩陣Fik是托普利茲(Toeplitz)矩陣，由執(zhí)行線性卷積的濾波器的濾波器脈沖響應組成，用于對由IDFT矩陣Vik獲得的時域信號進行濾波，其中實現(xiàn)所述矩陣Fik或矩陣F1k(相應的對于第一子頻帶(i＝1))的所述濾波器功能性由所述濾波器單元1014_1表示。換言之，UF-OFDM子模塊1010_1包括IDFT擴散器單元1012_1和濾波器單元1014_1。另外的UF-OFDM子模塊1010_2、...、1010_B包括具有相應的IDFT擴散器單元(實現(xiàn)IDFT矩陣Vik)和相應的濾波器單元(實現(xiàn)矩陣Fik)的類似結構，其中如上所述，IDFT矩陣Vik包括根據(jù)總體可用頻率范圍內(nèi)的相應子頻帶位置“i”的傅里葉逆矩陣的相關列，并且其中矩陣Fik包括對于每個子頻帶i的合適的濾波器脈沖響應。到目前為止，沒有提供能夠提供UF-OFDM類型的多載波調(diào)制的信號的裝置和方法的有效解決方案。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種提供特別是UF-OFDM類型的多載波調(diào)制的信號的改進方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于提供這種多載波調(diào)制的信號的改進裝置。關于上述方法，通過在所述輸入信號矢量的分量之前和/或之后添加一個或多個附加矢量元素以擴展所述輸入信號矢量來實現(xiàn)所述目的，由此獲得擴展信號矢量，對擴展信號矢量進行上采樣，由此獲得上采樣信號矢量，對上采樣信號矢量進行濾波以獲得濾波子頻帶輸出信號。即，根據(jù)一個實施例，擴展所述輸入信號矢量的所述步驟通過將相應數(shù)目的新矢量元素附加和/或前置到所述輸入信號矢量的現(xiàn)有矢量元素來增加一維中矢量元素的總數(shù)。根據(jù)申請人的分析，根據(jù)實施例的原理有利地使得能夠在頻率和/或時域中在某種程度上切割要被處理用于生成多載波調(diào)制的信號的信號，以最終提供低復頻域信號近似。結果是，得到的近似誤差可以減小到可容忍的量，例如，遠小于由后續(xù)RF鏈處理和數(shù)字預處理引起的任何失真。作為另一個優(yōu)點，當采用根據(jù)實施例的原理時，在對于復雜度和精確度不同的權衡的情況下，所獲得的近似誤差可以被靈活地調(diào)整，因為可以引入各種調(diào)諧參數(shù)，影響根據(jù)實施例的方法的不同處理級。根據(jù)一個實施例，接收步驟可以包括從前一級接收所述輸入信號矢量，前一級可以在執(zhí)行根據(jù)實施例的方法的裝置的外部(例如，外部QAM調(diào)制器)。然而，根據(jù)另外的實施例，接收所述輸入信號矢量的所述步驟還可以包括本地地獲得或確定例如執(zhí)行根據(jù)實施例的方法的裝置的輸入信號矢量。在這些變型中，例如，QAM調(diào)制器或一些其他調(diào)制器或者一般來說的所述輸入信號矢量的源可以被集成到執(zhí)行根據(jù)實施例的方法的裝置中。根據(jù)一個實施例，擴展所述輸入信號矢量s的所述步驟可以根據(jù)以下等式來執(zhí)行：其中是具有KF個元素的空矢量，其中[]T表示矢量轉置，并且其中sext是作為結果的擴展信號矢量。例如，假設輸入信號矢量s包括12個元素s1、...、s12，每個元素與要調(diào)制的頻率子載波相關聯(lián)，并且KF＝10，對于根據(jù)等式2的擴展輸入信號矢量sext，產(chǎn)生sext＝[0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，s1，s2，s3，s4，s5，s6，s7，s8，s9，s10，s11，s12，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0]T。根據(jù)另一實施例，擴展不需要是對稱的，即，在sT之前和/或之后新添加的矢量元素可以是不同數(shù)目。根據(jù)另一實施例，為所述擴展步驟添加的至少一個矢量元素還可以包括非零值。根據(jù)特別優(yōu)選的實施例，所述上采樣的步驟包括：對所述擴展信號矢量sext應用離散傅里葉逆變換iDFT，特別是使用快速傅立葉逆變換iFFT，由此獲得第一時域矢量xshort；通過優(yōu)選地在所述第一時域矢量xshort的分量之前和/或之后添加一個或多個附加矢量元素，由此獲得第二時域矢量xext；對所述第二時域矢量xext應用離散傅里葉變換DFT，特別是使用快速傅里葉變換FFT，由此獲得所述上采樣信號矢量sup，這使得能夠進行有效的上采樣并且提供用于近似測量的進一步的自由度，從而降低根據(jù)實施例的方法的總體復雜度。根據(jù)另一實施例，對于將所述DFT應用于所述第二時域矢量的所述步驟，使用許多個點NFFTu，其中選擇NFFTu小于系統(tǒng)帶寬sb，其中所述系統(tǒng)帶寬sb根據(jù)等式sb＝Bmax·ni被定義，其中Bmax是所述多載波調(diào)制的信號的子頻帶的數(shù)目，并且其中ni是每個子頻帶的子載波的數(shù)目。例如，如果考慮每個子頻帶具有ni＝12個子載波的系統(tǒng)(例如，類似于每個資源塊具有12個子載波的常規(guī)LTE系統(tǒng))，該系統(tǒng)包括Bmax＝50個子頻帶，則在子載波方面，所述系統(tǒng)帶寬產(chǎn)生sb＝600。有利地，根據(jù)一個實施例，選擇參數(shù)NFFTu小于所述系統(tǒng)帶寬，由此獲得用于信號處理的、特別是用于上采樣和濾波步驟的減小的復雜度。根據(jù)另一實施例，例如根據(jù)以下等式，可以針對系統(tǒng)帶寬sb的值采用下一個較大的2的冪：其中sb'是形成2的冪的修改的系統(tǒng)帶寬，其中l(wèi)d(x)是數(shù)x的二進制對數(shù)(“對數(shù)二元”)，并且其中是上限算子。在該實施例中，參數(shù)NFFTu可以相應地被選擇為小于修改的系統(tǒng)帶寬sb'。例如，對于包括Bmax＝50個子頻帶的每個子頻帶具有ni＝12個子載波的系統(tǒng)，修改的系統(tǒng)帶寬sb'被獲得為根據(jù)另一實施例，對于將所述iDFT應用于所述擴展的信號矢量sext的所述步驟，使用許多點NIFFTo，其中NIFFTo被選擇為大于或等于16，優(yōu)選地大于或等于64，其中與圖1的傳統(tǒng)過程相比，基于每個子頻帶的ni＝12個子載波sc(圖2)的示例性假設值，后一值產(chǎn)生提供UF-OFDM信號的可忽略的近似誤差。根據(jù)另一實施例，NIFFTo被選擇為小于1024，優(yōu)選地小于256，以相對于傳統(tǒng)解決方案提供效率和性能增益。根據(jù)另一實施例，用于根據(jù)等式2擴展所述輸入信號矢量s的步驟的值KF可以根據(jù)以下等式來選擇：KF＝(NIFFTo-ni)/2(等式3)，由此確保在根據(jù)上述實施例的上采樣處理期間擴展的輸入信號矢量sext最佳地適合應用于其的iDFT處理。注意，ni表示輸入信號矢量s的矢量元素的數(shù)目。例如，假設NIFFTo＝64并且ni＝12，則根據(jù)前述實施例，KF可以被設置為26。根據(jù)另一實施例，對于大于12的ni的值，可以選擇NIFFTo的較大值。根據(jù)一個實施例，在這種情況下，可以根據(jù)以下等式獲得參數(shù)NIFFTo：NIFFTo＝2·KF+ni(等式3a)，其中可以使用KF＝26。根據(jù)前述實施例，通過將所述iDFT、特別是iFFT應用于所述擴展信號矢量sext，獲得第一時域矢量xshort，由于其減小的長度(與圖1的塊1012_1的現(xiàn)有技術的IDFT相比，其通常使用1024個點或更多)和根據(jù)實施例的近似方法，第一時域矢量也可以被稱為所述擴展的信號矢量sext的“短長度”時域表示。根據(jù)一個示例，可以根據(jù)以下等式獲得第一時域矢量xshort：xshort＝IFFT{sext}(等式4)，其中IFFT{}表示具有NIFFTo個點的上述iFFT。根據(jù)一個實施例，擴展所述第一時域矢量xshort的所述步驟可以根據(jù)以下等式來執(zhí)行：其中是具有KT個元素的空矢量，其中[]T表示矢量轉置，并且其中xext是作為結果的第二時域矢量。參數(shù)KT表示用于優(yōu)化根據(jù)實施例的關于精度/近似誤差和效率的方法的另一自由度。根據(jù)另一實施例，類似于等式2，在等式5中的xshort之前和/或之后的新添加的矢量元素可以是不同數(shù)目的。根據(jù)另一實施例，為所述擴展步驟添加的至少一個矢量元素還可以包括非零值。根據(jù)另一實施例，對于將所述DFT、特別是FFT應用于所述第二時域矢量xext的所述步驟，可以使用NFFTu-點-FFT(即，具有NFFTu個點的FFT)：NFFTu＝NOS·NIFFTo(等式6)，其中NOS是確定上采樣度的過采樣因子。有利地，當考慮根據(jù)其選擇參數(shù)NFFTu小于系統(tǒng)帶寬sb的上述實施例時，可以根據(jù)等式6從所述參數(shù)NFFTu和合適的過采樣因子NOS導出參數(shù)NIFFTo。因此，根據(jù)另一優(yōu)選實施例，參數(shù)NIFFTo被選擇為小于參數(shù)NFFTu。根據(jù)另一實施例，NOS的優(yōu)選值在約1.2至約4的范圍，其中NOS＝2足夠大以獲得用于UF-OFDM信號的生成的可忽略的近似誤差。根據(jù)另一實施例，對于NOS＝2，參數(shù)KT的優(yōu)選值被設置為KT＝NIFFTo。根據(jù)一個實施例，通過等式KT＝NIFFTo(NOS-1)，根據(jù)NIFFTo和NOS確定KT，從而附加與實現(xiàn)FFT輸入長度NFFTu所需的零一樣多的零。根據(jù)另一實施例，所述濾波步驟包括優(yōu)選地通過評估所述上采樣信號矢量和濾波矢量的哈達馬(Hadamard)乘積，來對頻域中的上采樣信號矢量進行濾波，這使得能夠有效地計算濾波，并且同時(例如，僅通過考慮頻域中的濾波器的相應表示的部分)提供關于減少要處理的數(shù)據(jù)的進一步的自由度。根據(jù)另一實施例，接收多個輸入信號矢量，其中輸入信號矢量中的每一個與子頻帶相關聯(lián)，并且其中針對所述輸入信號矢量中的每一個或其相關聯(lián)的子頻帶，分別執(zhí)行擴展、上采樣和濾波的所述步驟。因此，可以根據(jù)實施例的原理來處理不同的頻率子頻帶，使得根據(jù)一個實施例的也可以被分段(即不連續(xù))的多個頻率子頻帶的特別有效的處理也是可能的。根據(jù)另一實施例，不同子頻帶、優(yōu)選地所有子頻帶的經(jīng)濾波的子頻帶輸出信號被彼此組合，由此獲得UF-OFDM類型的聚合多載波調(diào)制的信號。根據(jù)另一實施例，對于所述多載波調(diào)制的信號的所有子頻帶，相應的經(jīng)濾波的子頻帶輸出信號Xfilt被放置在頻域結果矢量Xtotal中的相應頻率位置處，相應頻率位置對應于特定子頻帶，其中優(yōu)選地根據(jù)等式獲得所述頻域結果矢量Xtotal，其中B表示所述多載波調(diào)制的信號的子頻帶的數(shù)目，并且其中是第i個經(jīng)濾波的子頻帶輸出信號Xfilt的頻域貢獻，其中N是具有大于或等于系統(tǒng)帶寬sb＝B·ni的值的參數(shù)，并且其中ni是每個子頻帶的子載波的數(shù)目，其中Koffs表示所述相應經(jīng)濾波的子頻帶輸出信號在所述頻域結果矢量Xtotal中的所述頻率位置。根據(jù)另一實施例，通過優(yōu)選地根據(jù)等式將逆DFT、優(yōu)選地iFFT應用于所述頻域結果矢量Xtotal，獲得時域結果矢量xtotal。根據(jù)另一實施例，所述時域結果矢量xtotal被減少到其第一t個矢量元素，其中優(yōu)選地t＝N+L-1。根據(jù)權利要求12的裝置提供了對本發(fā)明的目的的進一步的解決方案。根據(jù)另外的實施例，該裝置可以被配置為執(zhí)行根據(jù)實施例的任何方法。在終端(例如，諸如用于蜂窩通信網(wǎng)絡的終端)中提供根據(jù)實施例的裝置。備選地或附加地，在用于蜂窩通信網(wǎng)絡的基站中根據(jù)實施例的裝置。對等通信設備還可以有利地配備有根據(jù)實施例的裝置。附圖說明結合附圖，在以下的詳細描述中給出本發(fā)明的進一步的特征、方面和優(yōu)點，其中：圖1示意性地描繪了常規(guī)UF-OFDM發(fā)射機的框圖，圖2示意性地描繪了以根據(jù)實施例獲得的多載波調(diào)制的信號的子載波步長為單位的頻率間隔上以分貝為單位的相對功率，圖3示意性地描繪了根據(jù)一個實施例的方法的簡化流程圖，圖4示意性地描繪了根據(jù)另一實施例的方法的簡化流程圖，圖5示意性地描繪了根據(jù)一個實施例的裝置的簡化框圖，以及圖6示意性地描繪了根據(jù)另一實施例的裝置的框圖。具體實施方式圖1示意性地描繪了傳統(tǒng)UF-OFDM發(fā)射機1000的框圖，上面已經(jīng)詳細解釋了傳統(tǒng)UF-OFDM發(fā)射機1000，由于IDFT擴散器單元1012_1，...以及卷積濾波器單元1014_1，...，常規(guī)UF-OFDM發(fā)射機1000不利地展現(xiàn)出相較高的復雜性。圖2示意性地描繪了UF-OFDM類型的示例性多載波調(diào)制的信號mcs，可以通過使用圖1的傳統(tǒng)UF-OFDM發(fā)射機1000來獲得多載波調(diào)制的信號mcs，也可以至少近似地通過根據(jù)下面詳細解釋的本實施例的裝置和方法來獲得多載波調(diào)制的信號mcs。更具體地，在圖2中，水平軸cx表示以多載波調(diào)制的信號mcs的子載波步長為單位的頻率間隔，以及垂直軸cy表示以分貝(dB)為單位的相對功率。從圖2可以看出，多載波調(diào)制的信號mcs包括六個子頻帶sb1、sb2、...、sb6，其中每個子頻帶包括示例性數(shù)量的十二個子載波sc。僅為了清楚，針對第一子頻帶sb1指示子載波sc。從圖2中還可以看出，各個子頻帶(例如，子頻帶sb1)信號包括特別有利的旁瓣行為(參見第一子頻帶的信號部分的較低頻帶邊緣)，因為與傳統(tǒng)OFDM信號(也參見上述[參考文獻1]的圖3)相比，頻譜的相應旁瓣包括陡峭的斜率。根據(jù)實施例的原理有利地使得能夠獲得多載波調(diào)制的信號(例如，由圖2所描繪的具有相較小的近似誤差的、并且與圖1的傳統(tǒng)系統(tǒng)1000相比具有顯著降低的復雜度的示例性信號mcs)。圖3示意性地描繪了根據(jù)一個實施例的方法的簡化流程圖。在步驟200中，接收輸入信號矢量s，其中所述輸入信號矢量s的每個分量與要生成的多載波調(diào)制的信號的所述多個子載波中的一個子載波相關聯(lián)。例如，就圖2而言，輸入信號矢量s的矢量元素可以例如被采用用于分別調(diào)制例如第一子頻帶sb1的子載波sc。到目前為止，輸入信號矢量s也可以被認為表示所考慮的子頻帶的相應子載波sc的(復數(shù))振幅。例如，如果一個子頻帶sb1包括十二個子載波sc，則可以使用具有十二個矢量元素的相應輸入信號矢量s。在隨后的步驟210(圖3)中，也參見以上等式2，通過在輸入信號矢量的分量之前和/或之后添加一個或多個附加矢量元素來擴展所述輸入信號矢量s，由此獲得擴展信號矢量sext。之后，在步驟220中，對擴展信號矢量sext進行上采樣，由此獲得上采樣信號矢量sup。隨后在步驟230中對如此獲得的上采樣信號矢量sup進行濾波，由此獲得經(jīng)濾波的子頻帶輸出信號。根據(jù)實施例的前述方法有利地使得能夠避免圖1的傳統(tǒng)架構1000的IDFT塊1012_1和時域卷積濾波塊1014_1的相當復雜的評估。相反，通過提出擴展210、上采樣220和濾波230的步驟，可以引入各種自由度，各種自由度同時表示優(yōu)化和近似參數(shù)，優(yōu)化和近似參數(shù)使得能夠處理與現(xiàn)有技術相比具有降低的復雜度的輸入信號矢量s，而同時保持近似誤差相對較小。根據(jù)一個特別優(yōu)選的實施例，在圖4中提供其相應的流程圖，上采樣220的步驟(圖3)包括：對所述擴展信號矢量應用2202(圖4)離散傅里葉逆變換iDFT、特別是使用快速傅里葉逆變換iFFT，由此獲得第一時域矢量；通過優(yōu)選地在所述第一時域矢量的分量之前和/或之后添加一個或多個附加矢量元素來擴展2204所述第一時域矢量，由此獲得第二時域矢量；并且對所述第二時域矢量應用2206離散傅立葉變換DFT、特別是使用快速傅里葉變換FFT，由此獲得所述上采樣信號矢量。根據(jù)另一實施例，對于將所述iDFT應用2202于所述擴展信號矢量sext的所述步驟，使用NIFFTo個點，其中NIFFTo被選擇為大于或等于16、優(yōu)選地大于或等于64，其中與圖1的傳統(tǒng)處理相比，基于每個子頻帶的ni＝12個子載波sc(圖2)的示例性假設值，后一值產(chǎn)生用于提供UF-OFDM信號的可忽略的近似誤差。根據(jù)另一實施例，NIFFTo被選擇為小于1024、優(yōu)選地小于256，以相對于傳統(tǒng)解決方案提供效率和性能增益。根據(jù)另一實施例，對于將所述DFT(特別是FFT)應用2206到所述第二時域矢量xext的所述步驟，可以使用NFFTu-點-FFT(即，具有NFFTu個點的FFT)：NFFTu＝NOS·NIFFTo(等式6)，其中NOS是確定上采樣度的過采樣因子。根據(jù)另一實施例，NOS的優(yōu)選值的范圍從約1.2到約4，其中NOS＝2足夠大以獲得用于UF-OFDM信號的生成的可忽略的近似誤差。圖5示意性地描繪了根據(jù)實施例的裝置100。裝置100可以例如包括能夠執(zhí)行根據(jù)實施例的上述方法的步驟的計算單元102。例如，計算單元102可以包括一個或多個微處理器和/或數(shù)字信號處理器(DSP)和/或ASIC(專用集成電路)和/或FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)或其組合。在輸入處，裝置100接收至少一個輸入信號矢量s，并且裝置100對該輸入信號矢量s執(zhí)行根據(jù)實施例的方法，由此獲得例如圖2的示例性描繪的形狀的多載波調(diào)制的信號mcs。根據(jù)實施例的裝置100特別適合用于生成符合UF-OFDM信號類型的多載波調(diào)制的信號mcs。圖6示意性地描繪了根據(jù)實施例的原理的另一方面，其可以例如在根據(jù)一個實施例的裝置100中實現(xiàn)。在圖6的左側，提供輸入信號矢量sik，其中索引“i”表示根據(jù)一個實施例的可以對其執(zhí)行多載波調(diào)制的幾個子頻帶中的一個。目前，為了簡單，只考慮一個單個子頻帶(例如，圖2的第一子頻帶sb1)。然而，根據(jù)另外的實施例，如上面參考圖3和圖4所解釋的，可以處理另外的子頻帶sb2、sb3、...，使得對也可以被分段的(即非連續(xù)的)多個頻率子頻帶的特別有效的處理也是可能的。另一個索引“k”表示可以與根據(jù)實施例的裝置100(圖5)相關聯(lián)的用戶。然而，為了進一步解釋，也不需要詳細考慮第二索引k。對于本示例，輸入信號矢量sik包括ni＝12個矢量元素，每個矢量元素與要由其調(diào)制的子載波sc相關聯(lián)。根據(jù)實施例的原理，在接收200(圖3)輸入信號矢量sik之后，所述輸入信號矢量sik被擴展(參見圖3的步驟210)，輸入信號矢量由圖6中的括號103a、103b表示。擴展的步驟210可以例如根據(jù)以下等式進行：其中是具有KF個元素的空矢量(參數(shù)KF可以例如根據(jù)等式3來選擇)，其中[]T表示矢量轉置，并且其中sext是作為結果的擴展信號矢量。將所獲得的擴展輸入信號矢量sext提供給第一計算單元104的輸入，第一計算單元104可以被集成到圖5的裝置100的計算單元102中，并且被配置為對所述擴展信號矢量sext應用離散傅立葉逆變換iDFT、特別是使用快速傅里葉逆變換iFFT，以在第一計算單元104的輸出處獲得第一時域矢量xshort。之后，通過優(yōu)選地在所述第一時域矢量xshort的分量之前和/或之后添加一個或多個附加矢量元素來擴展所述第一時域矢量xshort，以獲得第二時域矢量xext。根據(jù)由圖6所描繪的本實施例，將具有零值的多個矢量元素添加到第一時域矢量xshort。根據(jù)一個實施例，擴展所述第一時域矢量xshort的所述步驟可以根據(jù)以下等式來執(zhí)行：其中是具有KT個元素的空矢量，其中[]T表示矢量轉置，并且其中xext是作為結果的第二時域矢量。根據(jù)等式5的擴展在圖6中由括號105表示。除了上述等式2a的參數(shù)KF之外，等式5的參數(shù)KT表示用于優(yōu)化根據(jù)實施例的關于精度/近似誤差和效率的方法的另外的自由度。第二時域矢量xext被提供給第二計算單元106的輸入，第二計算單元106也可以被集成到圖5的裝置100的計算單元102中，并且被配置為對所述第二時域矢量xext應用2206(圖4)離散的傅里葉變換DFT、特別是使用快速傅立葉變換FFT，以獲得上采樣信號矢量sup。上采樣信號矢量sup類似于輸入信號矢量sik，因為其也構成了與將由裝置100生成的期望的多載波調(diào)制的信號mcs相關聯(lián)的頻域表示。然而，與輸入信號矢量sik相比，上采樣信號矢量sup包括更多的矢量元素(即頻譜系數(shù))。根據(jù)本示例，對上采樣信號矢量sup進行濾波(參見括號108)，由此獲得經(jīng)濾波的子頻帶輸出信號Xfilt。有利地，根據(jù)本實施例，在頻域中執(zhí)行濾波(也參見圖3的步驟230)，并且因此避免了由傳統(tǒng)架構1000(圖1)提供的時域中的高復雜度卷積濾波。根據(jù)另一實施例，所述濾波步驟230還可以包括評估所述上采樣信號矢量sup和濾波矢量Fcut的哈達馬乘積(即逐元素乘積)。這在圖6中由箭頭Fcut(1)、Fcut(2)、...、Fcut(NFFTu-1)、Fcut(NFFTu)表示，所述箭頭Fcut(1)、Fcut(2)、...、Fcut(NFFTu-1)、Fcut(NFFTu)表示對于上采樣信號矢量sup的相應頻譜分量(即矢量元素)的濾波器的截止頻率響應。根據(jù)一個實施例，為了獲得濾波矢量Fcut，可以提供時域低通原型濾波器系數(shù)f。根據(jù)另一實施例，濾波器可以集中在偶數(shù)個子載波sc(圖2)上，這可以通過在頻率中將時域低通原型濾波器系數(shù)f移位半個子載波來實現(xiàn)。例如，用于所述移位的移位矢量由以下元素組成：ξk＝exp(-jπ(k-1)·N)(等式7)，根據(jù)另一實施例，通過使用等式7的移位矢量獲得的移位濾波器可以用零填充，從而針對2N-點-FFT調(diào)節(jié)所述移位濾波器：其中N是根據(jù)等式7在FFT中應用的FFT點的數(shù)量，其中NOS根據(jù)等式6的過采樣因子，用于確定上采樣級104、106(也參考圖3的步驟220)中的上采樣度，并且其中″⊙″表示哈達馬乘積(逐元素乘積)。根據(jù)一個實施例，具有其分量Fcut(1)、Fcut(2)、...、Fcut(NFFTu-1)、Fcut(NFFTu)的濾波矢量Fcut是對于“小”IFFT尺寸NIFFTo的合適的截止。注意，頻域濾波器部分的截止可以是近似誤差的一個來源。根據(jù)另一實施例，接收多個輸入信號矢量s1、...、sB，其中每個輸入信號矢量s1、...、sB與子頻帶sb1、...、sb6(例如，參考圖2，考慮B＝6)相關聯(lián)，并且其中針對所述輸入信號矢量s1、...、sB中的每一個或其相關聯(lián)的子頻帶sb1、...、sb6分別執(zhí)行所述擴展步驟210、所述上采樣步驟220和所述濾波步驟230(參見圖3)。換言之，圖6的處理塊110可以分別針對所有輸入信號矢量s1、...、sB進行評估。此外，根據(jù)一個實施例，對于所述輸入信號矢量s1、...、sB中的每一個，可以采用包括步驟2202、2204、2206的根據(jù)圖4的實施例的上采樣技術。當如上所述處理多個輸入信號矢量s1、...、sB(例如，B＝6)時，獲得對應的多個經(jīng)濾波的子頻帶輸出信號Xfilt，根據(jù)本示例為6個經(jīng)濾波的子頻帶輸出信號Xfilt，其中每一個對應于所述多個輸入信號矢量s1、...、sB中的一個。這樣獲得的多個經(jīng)濾波的子頻帶輸出信號Xfilt可以被彼此組合，從而獲得具有不同子頻帶的多載波調(diào)制的信號。根據(jù)另一實施例，經(jīng)濾波的子頻帶輸出信號Xfilt(參考圖6)可以被放置在大NOSN點FFT中其相應的頻率位置處，相應的頻率位置對應于特定子頻帶。當子頻帶符號矢量位置從N個子載波位置中的索引kalloc處開始時，其索引偏移可以被確定為Koffs＝NOS·(kalloc-KF)(等式9)，為了簡化表示，迄今為止省略了子頻帶索引i。此索引現(xiàn)在被重新引入，將第i個子頻帶的大的FFT貢獻書寫為注意，這里的表達式是針對Koffs>＝0書寫的。根據(jù)另一實施例，對于Koffs<0，利用FFT操作的周期性，可以在FFT中卷繞負頻譜貢獻。根據(jù)本實施例獲得的過采樣頻域UF-OFDM信號是以頻域結果矢量Xtotal形式的所有B個子頻帶的疊加：其中根據(jù)另一實施例，通過IFFT獲得時域結果矢量xtotal形式的許多時域樣本NOS·N，根據(jù)另一實施例，因為如圖1的傳統(tǒng)系統(tǒng)所獲得的UF-OFDM多載波符號由僅由N+L-1<2N個樣本組成(根據(jù)一個實施例，L例如是具有系統(tǒng)帶寬N的由傳統(tǒng)系統(tǒng)使用的濾波器長度)，所以由等式12獲得的時域樣本矢量xtotal可以被切割(例如，減少)為該大小(N+L-1)，這不會顯著降低精度，因為對所期望的UF-OFDM信號的相關符號貢獻僅僅在第一(N+L-1)個矢量元素或樣本內(nèi)。根據(jù)一個實施例，一般地，所述時域結果矢量xtotal被減少到其第一t個矢量元素，其中優(yōu)選地如上所述t＝N+L-1。參數(shù)t的其他值也是可能的。根據(jù)一個實施例，作為減小所述時域結果矢量xtotal的結果，獲得減小的時域結果矢量xtotal，r＝[xtotal(1)，xtotal(2)，..，xtotal(t)]T(等式13)。該減小導致進一步的近似誤差。然而，其還減小了用于表示時域結果矢量所需的數(shù)據(jù)量。根據(jù)一個實施例，如果考慮多個子頻帶用于提供多載波調(diào)制的信號(例如，UF-OFDM信號)，可以針對與相應子頻帶相關聯(lián)的每個輸入信號矢量來評估圖6的處理塊110。根據(jù)另一實施例，例如根據(jù)如上所述的等式9至11，可以將如此獲得的各種子頻帶的經(jīng)濾波的多載波調(diào)制的信號組合成具有各種子頻帶的單個多載波調(diào)制的信號。根據(jù)一個實施例，例如根據(jù)等式12、13，可以獲得具有各種子頻帶的所述單個多載波調(diào)制的信號的時域表示。根據(jù)實施例的原理分別有利地使得能夠有效地提供UF-OFDM(或UFMC)類型的多載波調(diào)制的信號或用于具有相較低的甚至可忽略的誤差的UF-OFDM類型的多載波調(diào)制的信號的近似。根據(jù)實施例的原理有利地實現(xiàn)了用于包括例如裝置100的UF-OFDM調(diào)制器的特別有效的硬件實現(xiàn)，其能夠處理一個或多個子頻帶(其中，也可以是分段的，即不連續(xù)的子頻帶)。有利地，根據(jù)實施例的UF-OFDM調(diào)制器的復雜度數(shù)量級與CP(循環(huán)前置)-OFDM相同，并且比用于UF-OFDM的傳統(tǒng)發(fā)射機1000(圖1)的復雜度少一個數(shù)量級。另外，根據(jù)實施例的裝置的變型也可以用于提供其他類型的多載波調(diào)制輸出信號，其他類型的多載波調(diào)制輸出信號例如至少不近似等同于由系統(tǒng)1000獲得的這樣的信號。根據(jù)另一實施例，對于將所述DFT應用2206(圖4)到所述第二時域矢量xext的所述步驟，使用NFFTu個點，其中選擇NFFTu小于系統(tǒng)帶寬sb，其中所述系統(tǒng)帶寬sb根據(jù)等式sb＝Bmax·ni來定義，其中Bmax是所述多載波調(diào)制的信號的子頻帶的數(shù)目，并且其中ni是每個子頻帶的子載波的數(shù)目。例如，如果考慮每個子頻帶具有ni＝12個子載波的系統(tǒng)(例如，類似于每個資源塊具有12個子載波的傳統(tǒng)LTE系統(tǒng))，該系統(tǒng)包括如圖2示例性描述的Bmax＝6個子頻帶，在子載波方面，所述系統(tǒng)帶寬產(chǎn)生sb＝72。有利地，根據(jù)實施例，選擇參數(shù)NFFTu小于所述系統(tǒng)帶寬，由此獲得用于信號處理、特別是用于上采樣和濾波步驟220、230(圖3)的減小的復雜度。描述和附圖僅示出了本發(fā)明的原理。因此，應當理解，本領域技術人員將能夠設計出盡管在本文中沒有明確描述或示出，但體現(xiàn)本發(fā)明的原理并且包括在其精神和范圍內(nèi)的各種布置。此外，本文所記載的所有示例主要旨在僅僅出于教學目的，以幫助讀者理解本發(fā)明的原理和發(fā)明人為促進本領域而貢獻的概念，并且被解釋為不限于這些具體記載的示例和條件。此外，本文中記載本發(fā)明的原理、方面和實施例以及其具體示例的所有陳述旨在涵蓋其等同物。本領域技術人員應當理解，本文中的任何框圖表示體現(xiàn)本發(fā)明的原理的示例性電路的概念視圖。類似地，將理解，無論這樣的計算機或處理器是否被明確示出，任何流程圖、流向圖、狀態(tài)轉換圖、偽代碼等表示可以基本上在計算機可讀介質中表示并由此由計算機或處理器執(zhí)行的各種過程。當前第1頁1 2 3 當前第1頁1 2 3