正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的快速傅里葉變換窗口調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種正交頻分復(fù)用（OFDM，OrthogonalFrequencyDivision Multiplexing)系統(tǒng)，更詳細(xì)而言是有關(guān)于一種在正交頻分復(fù)用（OFDM)系統(tǒng)中利用保護(hù)區(qū) 間的有效的0FDM系統(tǒng)的FFT(FastFourierTransform，快速傅里葉變換)窗口調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，在正交頻分復(fù)用（0FDM)系統(tǒng)中利用保護(hù)區(qū)間的有效的快速傅里葉變換 (FastFourierTransform;FFT)窗口調(diào)節(jié)方法是在對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅里葉變換 (FFT)前，利用信道脈沖響應(yīng)（CIR，ChannelImpulseResponse)信息與信噪比（SNR,Signal toNoiseRatio)信息調(diào)節(jié)快速傅里葉變換窗口，以使符號(hào)間干擾（ISI,InterSymbol Interference)、信道間干擾（ICI，InterChannelInterference)及噪聲功率最小化，由此 改善整個(gè)系統(tǒng)的性能。
[0003] 然而，在以往的0FDM系統(tǒng)中，僅使用正方形的FFT窗口或僅使用即便利用保護(hù)區(qū) 間（GuardInterval)也不會(huì)受損的部分，從而信道的最大延遲長(zhǎng)度越長(zhǎng)，其增益越受限。
[0004] 圖1是在普通的0FDM系統(tǒng)的發(fā)送部調(diào)變數(shù)據(jù)的概略性的概念圖，圖2是表示在普 通的0FDM系統(tǒng)的發(fā)送部粘貼保護(hù)區(qū)間的過(guò)程的概念圖，保護(hù)區(qū)間插入?yún)^(qū)塊為了避免符號(hào) 間干擾及信道間干擾，如圖2般僅將進(jìn)行IFFT(InverseFastFourierTransform,快速傅 立葉反變換）后的后方保護(hù)區(qū)間復(fù)制粘貼到前方。
[0005] 圖3是表示作為以往的實(shí)施例，從信道的最大延遲長(zhǎng)度短于保護(hù)區(qū)間的、路徑為2 個(gè)的信道接收的符號(hào)的模樣的概念圖，表示在信道的最大延遲長(zhǎng)度短于保護(hù)區(qū)間的情況下 通過(guò)信道的信號(hào)的模樣，且為了說(shuō)明，假設(shè)信道的路徑為2個(gè)。
[0006] 在如圖3般傳送連續(xù)的0FDM符號(hào)時(shí)，所接收的符號(hào)中的A部分相加有因路徑2而 延遲的上一符號(hào)的信息，因此為發(fā)生符號(hào)間干擾的部分。然而，B與C因保護(hù)區(qū)間而僅包含 相同的符號(hào)信息，因此若在同步接收部將FFT的起始位置設(shè)為B區(qū)間內(nèi)后覆蓋正方形的FFT 窗口，然后進(jìn)行FFT，則不會(huì)發(fā)生符號(hào)間干擾及信道間干擾。
[0007] 除將保護(hù)區(qū)間用于不使發(fā)生符號(hào)間干擾及信道間干擾的用途外，還存在以如下目 的使用保護(hù)區(qū)間的方法：用以推斷信道的最大延遲長(zhǎng)度而減少噪聲。在圖3的所接收的符 號(hào)中，A區(qū)間與B區(qū)間為保護(hù)區(qū)間、即復(fù)制符號(hào)的后部分的部分。A區(qū)間雖因上一符號(hào)受損， 但B區(qū)間為完全未受損的部分，若準(zhǔn)確地推斷出細(xì)定時(shí)同步與信道的最大延遲長(zhǎng)度，則可 知B區(qū)間從哪到哪。如B區(qū)間般完全未受損的保護(hù)區(qū)間在符號(hào)的后部分按照原先的狀態(tài)存 在相同的信息，因此若簡(jiǎn)單地將兩者相加后除以2,則產(chǎn)生信號(hào)成分為原先的狀態(tài)，噪聲功 率減半的效果，從而系統(tǒng)的性能得到非常大的改善。
[0008] 利用未受損的保護(hù)區(qū)間的方式是保護(hù)區(qū)間越長(zhǎng)且信道的最大延遲長(zhǎng)度越短，則可 減少噪聲的區(qū)間越寬，因此可期待良好的性能。然而，正因如此而信道的最大延遲長(zhǎng)度越 長(zhǎng)，性能增益逐漸減少。另外，因在信道的最大延遲長(zhǎng)度變得長(zhǎng)于保護(hù)區(qū)間時(shí)發(fā)生的符號(hào)間 干擾及信道間干擾，產(chǎn)生嚴(yán)重的性能劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]【發(fā)明所欲解決的問(wèn)題】 用以解決如上所述的問(wèn)題點(diǎn)的本發(fā)明的目的在于，提供一種在信道的延遲長(zhǎng)度較長(zhǎng) 時(shí)，可減少因符號(hào)間干擾及信道間干擾引起的性能劣化的正交頻分復(fù)用（0FDM)系統(tǒng)的快速 傅里葉變換（FFT)窗口調(diào)節(jié)方法。
[0010] 本發(fā)明的另一目的在于，提供一種在信道的最大延遲長(zhǎng)度長(zhǎng)于保護(hù)區(qū)間時(shí)，不僅 活用保護(hù)區(qū)間而且還活用符號(hào)的外部信息將被迫發(fā)生的符號(hào)間干擾及信道間干擾最小化 的正交頻分復(fù)用（0FDM)系統(tǒng)的快速傅里葉變換（FFT)窗口調(diào)節(jié)方法。
[0011] 【解決問(wèn)題的技術(shù)手段】 用以達(dá)成如上所述的目的的本發(fā)明的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的快速傅里葉變換窗口調(diào)節(jié) 方法的特征在于包含如下步驟:A步驟，其是在信道的最大延遲長(zhǎng)度短于保護(hù)區(qū)間的情況 下，對(duì)因路徑衰減（Fading)信道延遲而受損的保護(hù)區(qū)間（AJ乘以加權(quán)值（a);B步驟，其是 對(duì)未因所述路徑衰減（Fading)信道延遲而受損的區(qū)間（A2)乘以加權(quán)值（1-a);及C步驟， 其是將所述A步驟與B步驟相加而輸入（A3)至FFT。
[0012] 另外，用以達(dá)成如上所述的又一目的的本發(fā)明的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的快速傅里葉 變換窗口調(diào)節(jié)方法的特征在于包含如下步驟:A步驟，其是在信道的最大延遲長(zhǎng)度長(zhǎng)于保 護(hù)區(qū)間的情況下，對(duì)FFT起始位置（AJ乘以加權(quán)值（a) ;B步驟，其是對(duì)從所述FFT長(zhǎng)度脫 離的位置（A2)乘以加權(quán)值（1-a);及C步驟，其是將所述A步驟與B步驟相加而輸入（A3) 至FFT。
[0013]【發(fā)明的效果】 在使用所述發(fā)明的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的快速傅里葉變換窗口調(diào)節(jié)方法的情況下，有將 符號(hào)間干擾、信道間干擾、及受損的保護(hù)區(qū)間的噪聲最小化的效果。
[0014] 另外，本發(fā)明是信道的最大延遲長(zhǎng)度越長(zhǎng)，可獲得越大的性能增益，且即便信道的 最大延遲長(zhǎng)度較保護(hù)區(qū)間更長(zhǎng)，也可期待性能增益。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是在普通的正交頻分復(fù)用（0FDM)系統(tǒng)的發(fā)送部調(diào)變數(shù)據(jù)的概略性的概念圖。
[0016] 圖2是表示在普通的正交頻分復(fù)用（0FDM)系統(tǒng)的發(fā)送部粘貼保護(hù)區(qū)間的過(guò)程的 概念圖。
[0017] 圖3是表示從普通的信道的最大延遲長(zhǎng)度短于保護(hù)區(qū)間的、路徑為2個(gè)的信道接 收的符號(hào)的模樣的概念圖。
[0018] 圖4是表示從本發(fā)明的信道的最大延遲長(zhǎng)度短于保護(hù)區(qū)間的、路徑為2個(gè)的信道 接收的受損的保護(hù)區(qū)間的概念圖。
[0019] 圖5是表示活用本發(fā)明的受損的保護(hù)區(qū)間，將符號(hào)間干擾、信道間干擾、噪聲最小 化的方法的框圖。
[0020] 圖6是表示從本發(fā)明的信道的最大延遲長(zhǎng)度長(zhǎng)于保護(hù)區(qū)間的、路徑為2個(gè)的信道 接收的符號(hào)的模樣的概念圖。
[0021] 圖7是表示在本發(fā)明的信道的最大延遲長(zhǎng)度長(zhǎng)于保護(hù)區(qū)間的、路徑為2個(gè)的信道， 將快速傅里葉變換（FFT)起始位置設(shè)為第一個(gè)路徑的位置時(shí)，進(jìn)入快速傅里葉變換（FFT) 輸入的符號(hào)間干擾的概念圖。
[0022] 圖8是表示在本發(fā)明的信道的最大延遲長(zhǎng)度長(zhǎng)于保護(hù)區(qū)間的、路徑為2個(gè)的信道， 將符號(hào)間干擾、信道間干擾、噪聲最小化的方法的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下，若參照隨附圖式與數(shù)學(xué)式，詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，則如下。
[0024] 圖4是表示從本發(fā)明的信道的最大延遲長(zhǎng)度短于保護(hù)區(qū)間的、路徑為2個(gè)的信道 接收的受損的保護(hù)區(qū)間的概念圖。已知如下方式，因此不進(jìn)行說(shuō)明：所接收的符號(hào)的在保護(hù) 區(qū)間中未受損的部分已在以往的技術(shù)中有效地去除噪聲。
[0025] 參照?qǐng)D4,所接收的符號(hào)的心區(qū)間為因上一符號(hào)即多路徑衰減（Fading)信道延遲 而受損的保護(hù)區(qū)間，且如下所述般以數(shù)學(xué)式1表示不與所述受損的保護(hù)區(qū)間即4區(qū)間發(fā)生 符號(hào)間干擾的A2區(qū)間。
[0026][數(shù)學(xué)式1]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的快速傅里葉變換窗口調(diào)節(jié)方法，其特征在于包含如下步 驟： A步驟，在信道的最大延遲長(zhǎng)度短于保護(hù)區(qū)間的情況下，對(duì)因路徑衰減信道延遲而受損 的保護(hù)區(qū)間乘以加權(quán)值（a); B步驟，對(duì)未因所述路徑衰減信道延遲而受損的區(qū)間乘以加權(quán)值（1-a );及 C步驟，將所述A步驟與B步驟相加用以進(jìn)行快速傅里葉變換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的快速傅里葉變換窗口調(diào)節(jié)方法，其特征 在于所述加權(quán)值（a )是利用下述數(shù)學(xué)式求出：
Ps2為通過(guò)第二個(gè)路徑的符號(hào)的平均功率，Pn為噪聲的平均功率。
3. -種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的快速傅里葉變換窗口調(diào)節(jié)方法，其特征在于包含如下步 驟： A步驟，在信道的最大延遲長(zhǎng)度長(zhǎng)于保護(hù)區(qū)間的情況下，對(duì)快速傅里葉變換起始位置乘 以加權(quán)值（a ); B步驟，對(duì)從所述快速傅里葉變的長(zhǎng)度脫離的位置乘以加權(quán)值（1-a );及 C步驟，將所述A步驟與B步驟相加用以進(jìn)行快速傅里葉變換。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的快速傅里葉變換窗口調(diào)節(jié)方法，其特征 在于所述加權(quán)值（a )是利用下述數(shù)學(xué)式求出：
Ps1與Ps2分別為通過(guò)第一個(gè)與第二個(gè)路徑的符號(hào)的平均功率，Pn為噪聲的平均功率。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的正交頻分復(fù)用（OFDM）系統(tǒng)的快速傅里葉變換（FFT）窗口調(diào)節(jié)方法分為信道的最大延遲長(zhǎng)度短于保護(hù)區(qū)間的情況、與長(zhǎng)于保護(hù)區(qū)間的情況，在各個(gè)情況下，包含如下步驟：A步驟，其是對(duì)因路徑衰減（Fading）信道延遲而受損的保護(hù)區(qū)間（A1）乘以加權(quán)值（α）；B步驟，其是對(duì)未因所述路徑衰減（Fading）信道延遲而受損的區(qū)間（A2）乘以加權(quán)值（1-α）；及C步驟，其是將所述A步驟與B步驟相加而輸入（A3）至FFT；可將符號(hào)間干擾、信道間干擾、及噪聲最小化。
【IPC分類(lèi)】H04L27-26
【公開(kāi)號(hào)】CN104639484
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310557363
【發(fā)明人】姜炳守
【申請(qǐng)人】芯光飛株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月12日