基于濾波器組的用于發(fā)射多載波信號(hào)的多載波發(fā)射器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于濾波器組的多載波發(fā)射器。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于濾波器組的多載波（FBMC)通信系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)或共享頻譜接入和運(yùn)營(yíng)商間共享 的場(chǎng)景的興趣不斷增強(qiáng)。在這些場(chǎng)景中，不同的通信系統(tǒng)可以在相同的頻帶中共存，對(duì)于一 個(gè)通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，頻帶獨(dú)占且連續(xù)的使用可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此，接收器必須應(yīng)對(duì)其分配的頻 帶內(nèi)來(lái)自不同用戶的干擾，以及必須處理分段頻譜。
[0003] 基于濾波器組的多載波通信系統(tǒng)的同步方案通常在時(shí)域中進(jìn)行，其中，假設(shè)多載 波信號(hào)覆蓋了連續(xù)帶寬且沒(méi)有干擾的信號(hào)。
[0004] 然而，基于時(shí)域的同步方案存在若干缺點(diǎn)。如果在接收器上其他用戶或干擾信號(hào) 呈現(xiàn)出比預(yù)期更高的信號(hào)功率，基于時(shí)域的同步方案可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)同步。再者，時(shí)域信號(hào)附 加的預(yù)濾波技術(shù)的實(shí)現(xiàn)成本高，并且可能導(dǎo)致信號(hào)失真。此外，基于時(shí)域的同步方案可能基 于大量導(dǎo)頻符號(hào)，這可能對(duì)通信系統(tǒng)的頻譜效率造成不利影響。最后，基于時(shí)域的同步方案 的實(shí)施成本可能與用戶數(shù)量成線性比例。
[0005] 基于濾波器組的多載波系統(tǒng)的同步方案也能夠在頻域中進(jìn)行。
[0006] TH Stitz，T Ihalainen，A Viholainen，M. Renfors 的"濾波器組多載波通信中基 于導(dǎo)頻的同步和均衡"，EURASIP雜志，關(guān)于信號(hào)處理的發(fā)展，2010年版，第1-19頁(yè)，2010年， 提出了頻域內(nèi)基于導(dǎo)頻的同步方案。所提出的同步方案基于傳統(tǒng)系統(tǒng)的一個(gè)固定的導(dǎo)頻符 號(hào)排列。此外，所提出的同步方案承擔(dān)粗略的預(yù)同步，并且存在有限的偏移估計(jì)范圍。
[0007] TH Stitz，T Ihalainen，M Renfors的"關(guān)于基于濾波器的組多載波傳輸?shù)念l域同 步的實(shí)際問(wèn)題"，通信，控制和信號(hào)處理，2008年，ISCCSP 2008,第三屆國(guó)際研討會(huì)，2008年， 第411-416頁(yè)，提出了過(guò)采樣的基于濾波器組的多載波系統(tǒng)中基于前導(dǎo)碼的同步方案。所 提出的同步方案基于具有增強(qiáng)型信號(hào)功率的長(zhǎng)導(dǎo)頻符號(hào)排列，并且存在有限的偏移估計(jì)范 圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目標(biāo)在于為基于濾波器組的多載波通信系統(tǒng)提供一個(gè)有效的基于頻域 的同步方案。
[0009] 該目的是通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征實(shí)現(xiàn)的。結(jié)合獨(dú)立權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)和附圖會(huì) 使具體實(shí)施形式更易于理解。
[0010] 本發(fā)明基于如下發(fā)現(xiàn)：可以利用多載波信號(hào)的同步部分中改進(jìn)的導(dǎo)頻值分配。 [0011] 根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種基于濾波器組的用于發(fā)射多載波信號(hào)的多載波發(fā) 射器，所述多載波信號(hào)包括同步部分和凈荷部分，所述同步部分包括K1個(gè)頻率子信道，所 述凈荷部分包括K2個(gè)頻率子信道，所述同步部分的K1個(gè)頻率子信道排列形成Μ個(gè)后續(xù)多 載波符號(hào)，所述基于濾波器組的多載波發(fā)射器包括：處理器，用于將導(dǎo)頻序列的后續(xù)導(dǎo)頻值 分配給所述同步部分的K1個(gè)頻率子信道的每個(gè)第P個(gè)頻率子信道，以獲得所述多載波信號(hào) 的導(dǎo)頻符號(hào)，并且將凈荷序列的后續(xù)凈荷值分配給所述凈荷部分的K2個(gè)頻率子信道的后 續(xù)頻率子信道，以獲得所述多載波信號(hào)的凈荷符號(hào)，其中，p大于1 ;所述處理器用于將后續(xù) 導(dǎo)頻值的后續(xù)組分配給所述Μ個(gè)多載波符號(hào)的每個(gè)第Q個(gè)符號(hào)，其中，Q大于或等于1。因 此，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)有效的基于頻域的同步方案。
[0012] 所述基于濾波器組的多載波（FBMC)發(fā)射器可能涉及一種偏移正交幅度調(diào)制正交 頻分復(fù)用（0QAM-0FDM)發(fā)射器，一種濾波多音（FMT)發(fā)射器和/或一種廣義多載波（GMC) 發(fā)射器。
[0013] 所述同步部分旨在用于允許基于濾波器組的多載波接收器接收到的多載波信號(hào) 的有效同步。
[0014] 所述凈荷部分旨在用于攜帶基于濾波器組的多載波發(fā)射器與基于濾波器組的多 載波接收器之間的凈荷數(shù)據(jù)。
[0015] 所述頻率子信道可能涉及所述多載波信號(hào)的子載波的載波頻率。所述同步部分的 頻率子信道的個(gè)數(shù)Κ1可以是一個(gè)自然數(shù)，例如8或256。所述凈荷部分的頻率子信道的個(gè) 數(shù)Κ2可以是一個(gè)自然數(shù)，例如16，128或0。如果Κ2等于0,則沒(méi)有凈荷發(fā)送。所述同步部 分的頻率子信道的個(gè)數(shù)Κ1與所述凈荷部分的頻率子信道的個(gè)數(shù)Κ2可以不同。個(gè)數(shù)Ρ可以 是一個(gè)自然數(shù)，例如2或3。
[0016] 所述多載波符號(hào)可以包括一個(gè)符號(hào)時(shí)間內(nèi)的多個(gè)頻率子信道的多個(gè)值。所述后續(xù) 多載波符號(hào)的個(gè)數(shù)Μ可以是一個(gè)自然數(shù)，例如4或6。個(gè)數(shù)Q可以是一個(gè)自然數(shù)，例如2或 3〇
[0017] 所述導(dǎo)頻序列可以包括多個(gè)導(dǎo)頻值。所述導(dǎo)頻值可以是復(fù)數(shù)，例如Ι+lj或4-3j。 對(duì)于0QAM的情況，所述導(dǎo)頻值只能是實(shí)虛數(shù)或純虛數(shù)。所述導(dǎo)頻符號(hào)可以包括一個(gè)符號(hào)時(shí) 間內(nèi)的多個(gè)頻率子信道的多個(gè)導(dǎo)頻值。
[0018] 所述凈荷序列可以包括多個(gè)凈荷值。所述凈荷值可以是復(fù)數(shù)，例如l+2j或4-2j。 對(duì)于0QAM的情況，所述凈荷值只能是實(shí)虛數(shù)或純虛數(shù)。所述凈荷符號(hào)可以包括一個(gè)符號(hào)時(shí) 間內(nèi)的多個(gè)頻率子信道的多個(gè)凈荷值。
[0019] 所述處理器可以用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序。
[0020] 根據(jù)第一方面，在第一種實(shí)現(xiàn)形式中，所述處理器還用于將輔助導(dǎo)頻序列的一組 輔助導(dǎo)頻值分配給所述Μ個(gè)多載波符號(hào)的至少一個(gè)第（Q+2)個(gè)符號(hào)。因此，可以緩解凈荷 符號(hào)對(duì)導(dǎo)頻符號(hào)的干擾。
[0021] 所述輔助導(dǎo)頻序列可以包括多個(gè)輔助導(dǎo)頻值。所述輔助導(dǎo)頻值可以是復(fù)數(shù)，例如 1+3 j或5-3 j。對(duì)于0QAM的情況，所述輔助導(dǎo)頻值只能是實(shí)虛數(shù)或純虛數(shù)。
[0022] 所述輔助導(dǎo)頻值可以基于導(dǎo)頻符號(hào)的導(dǎo)頻值和/或凈荷符號(hào)的凈荷值確定，以緩 解凈荷符號(hào)對(duì)導(dǎo)頻符號(hào)的干擾。
[0023] 根據(jù)第一方面或第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)形式，在第二種實(shí)現(xiàn)形式中，所述處理器 還用于將零值分配給非分配的多載波符號(hào)和/或頻率子信道。因此，可以緩解相鄰的頻率 子信道和/或多載波符號(hào)對(duì)導(dǎo)頻值的干擾。
[0024] 根據(jù)第一方面或第一方面的任一種前述的實(shí)現(xiàn)形式，在第三種實(shí)現(xiàn)形式中，所述 同步部分設(shè)置于凈荷部分之前，所述同步部分是所述多載波信號(hào)的前導(dǎo)碼。因此，結(jié)合用于 突發(fā)模式的多載波信號(hào)傳輸?shù)膬艉刹糠?，可以使用同步部分的有效結(jié)構(gòu)。
[0025] 根據(jù)第一方面，第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)形式或第一方面的第二種實(shí)現(xiàn)形式，在第 四種實(shí)現(xiàn)形式中，所述同步部分設(shè)置于兩個(gè)凈荷部分之間，所述同步部分是所述多載波信 號(hào)的中間碼。因此，結(jié)合用于連續(xù)模式的多載波信號(hào)傳輸?shù)膬艉刹糠?，可以使用同步部分?有效結(jié)構(gòu)。
[0026] 根據(jù)第一方面或第一方面的任一種前述的實(shí)現(xiàn)形式，在第五種實(shí)現(xiàn)形式中，所述 基于濾波器組的多載波發(fā)射器還包括：通信接口，用于發(fā)射所述多載波信號(hào)。因此，所述基 于濾波器組的多載波發(fā)射器可以在射頻域中發(fā)射多載波信號(hào)。
[0027] 所述通信接口可以用于將所述多載波信號(hào)從基帶域中轉(zhuǎn)換到射頻域中。所述通信 接口可以包括一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，濾波器，放大器和/或天線，用于發(fā)射所述多載波信號(hào)。
[0028] 根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種基于濾波器組的用于接收多載波信號(hào)的多載波接 收器，所述接收到的多載波信號(hào)包括同步部分和凈荷部分，所述同步部分包括K1個(gè)頻率子 信道，所述凈荷部分包括K2個(gè)頻率子信道，所述同步部分的K1個(gè)頻率子信道排列形成Μ個(gè) 后續(xù)接收到的多載波符號(hào)，其中，導(dǎo)頻序列的后續(xù)導(dǎo)頻值分配給所述同步部分的Κ1個(gè)頻率 子信道的每個(gè)第Ρ個(gè)頻率子信道，以獲得所述多載波信號(hào)的導(dǎo)頻符號(hào)，并且，凈荷序列的后 續(xù)凈荷值分配給所述凈荷部分的Κ2個(gè)頻率子信道的后續(xù)頻率子信道，以獲得所述多載波 信號(hào)的凈荷符號(hào)，其中，Ρ大于1 ;后續(xù)導(dǎo)頻值的后續(xù)組分配給所述Μ個(gè)多載波符號(hào)的每個(gè)第 Q個(gè)符號(hào)，其中，Q大于或等于1，所述基于濾波器組的多載波接收器包括：處理器，用于基于 所述接收到的多載波信號(hào)與所述接收到的多載波信號(hào)經(jīng)過(guò)Q個(gè)符號(hào)的值的偏移后的版本 之間的相關(guān)函數(shù)確定所述接收到的Μ個(gè)多載波符號(hào)的初始符號(hào)定時(shí)偏差，基于確定的初始 符號(hào)定時(shí)偏差來(lái)提取所述多載波信號(hào)的導(dǎo)頻符號(hào)，基于提取到的所述多載波信號(hào)的導(dǎo)頻符 號(hào)確定接收到的Κ1或Κ2個(gè)頻率子信道的載波頻率偏移，基于確定的初始符號(hào)定時(shí)偏差和 /或確定的載波頻率偏移來(lái)修正所述多載波信號(hào)。因此，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)有效的基于頻域的同 步方案。
[0029] 如果所述基于濾波器組的多載波接收器僅利用了頻率子信道的子集，該同步也可 以進(jìn)行。
[0030] 所述基于濾波器組的多載波（FBMC)接收器可能涉及一種偏移正交幅度調(diào)制正交 頻分復(fù)用（0QAM-0FDM)接收器，一種濾波多音（FMT)接收器和/或一種廣義多載波（GMC) 接收器。
[0031] 所述同步部分旨在用于允許所述基于濾波器的組多載波接收器接收到的多載波 信號(hào)的有效同步。
[0032] 所述凈荷部分旨在用于攜帶所述基于濾波器組的多載波發(fā)射器與所述基于濾波 器組的多載波接收器之間的凈荷數(shù)據(jù)。
[0033] 所述頻率子信道可能涉及所述多載波信號(hào)的子載波的載波頻率。所述同步部分的 頻率子信道的個(gè)數(shù)Κ1可以是一個(gè)自然數(shù)，例如8或256。所述凈荷部分的頻率子信道的個(gè) 數(shù)Κ2可以是一個(gè)自然數(shù)，例如16，128或0。如果Κ2等于0,則沒(méi)有凈荷發(fā)送。所述同步部 分的頻率子信道的個(gè)數(shù)Κ1與所述凈荷部分的頻率子信道的個(gè)數(shù)Κ2可以不同。個(gè)數(shù)Ρ可以 是一個(gè)自然數(shù)，例如2或3。
[0034] 所述多載波符號(hào)可以包括一個(gè)符號(hào)時(shí)間內(nèi)的多個(gè)頻率子信道的多個(gè)值。后續(xù)多載 波符號(hào)的個(gè)數(shù)Μ可以是一個(gè)自然數(shù)，例如4或6。個(gè)數(shù)Q可以是一個(gè)自然數(shù)，例如2或3。
[0035] 所述導(dǎo)頻序列可以包括多個(gè)導(dǎo)頻值。所述導(dǎo)頻值可以是復(fù)數(shù)，例如Ι+lj或4_3j。 對(duì)于0QAM的情況，所述導(dǎo)頻值只能是實(shí)虛數(shù)或純虛數(shù)。所述導(dǎo)頻符號(hào)可以包括一個(gè)符號(hào)時(shí) 間內(nèi)的多個(gè)頻率子信道的多個(gè)導(dǎo)頻值。
[0036] 所述凈荷序列可以包括多個(gè)凈荷值。所述凈荷值可以是復(fù)數(shù)，例如l+2j或4_2j。 對(duì)于0QAM的情況，所述凈荷值只能是實(shí)虛數(shù)或純虛數(shù)。所述凈荷符號(hào)可以包括一個(gè)符號(hào)時(shí) 間內(nèi)的多個(gè)頻率子信道的多個(gè)凈荷值。
[0037] 所述初始符號(hào)定時(shí)偏差可能涉及所述基于濾波器組的多載波接收器的符號(hào)定時(shí) 與所述接收到的多載波信號(hào)的符號(hào)定時(shí)之間的整數(shù)符號(hào)定時(shí)偏差。
[0038] 所述接收到的多載波信號(hào)與所述接收到的多載波信號(hào)的偏移后的版本之間的所 述相關(guān)函數(shù)可能涉及所述接收到的多載波信號(hào)與所述接收到的多載波信號(hào)的偏移后的版 本之間的能量度量。
[0039] 所述載波頻率偏移可能涉及所述基于濾波器組的多載波接收器的載波頻率與所 述接收到的多載波信號(hào)的載波頻率之間的頻率偏移。
[0040] 所述處理器可以用于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序。
[0041] 根據(jù)第二方面，在第一種實(shí)現(xiàn)形式中，所述處理器用于對(duì)多載波信號(hào)進(jìn)行時(shí)間或 頻率上的偏移來(lái)修正所述多載波信號(hào)。因此，可以實(shí)現(xiàn)所述多載波信號(hào)的有效修正。
[0042] 所述對(duì)多載波信號(hào)進(jìn)行時(shí)間或頻率上的偏移可以在時(shí)域和/或頻域中進(jìn)行。所述 對(duì)多載波信號(hào)進(jìn)行時(shí)間和/或頻