一種多載波系統(tǒng)調(diào)制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及保密通信，尤其涉及一種多載波系統(tǒng)調(diào)制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，高帶寬、高速率的數(shù)據(jù)服務(wù)是必不可少的，這就要求無(wú)線通信技術(shù)能有效消除無(wú)線信道衰落對(duì)傳輸?shù)牟焕绊?，并達(dá)到更高的頻譜效率，同時(shí)還要兼顧用戶間的平等性。
[0003]LTE(長(zhǎng)期演進(jìn))是由3GPP(第三代合作伙伴計(jì)劃)組織制定的UMTS(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期演進(jìn)。LTE系統(tǒng)引入了 OFDM和MMO等關(guān)鍵傳輸技術(shù)，顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸率；以及為了取得分集復(fù)用增益，LTE系統(tǒng)也逐漸采用多載波和動(dòng)態(tài)調(diào)制的技術(shù)進(jìn)行傳輸。
[0004]然而，隨之而來(lái)的問(wèn)題是，原有的單通道或單載波調(diào)制技術(shù)已不能滿足多載波保密通信的需求，因此，需要提出一種適合LTE的多載波調(diào)制方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提出一種多載波系統(tǒng)調(diào)制方法，所述方法包括:
[0007]S1、LTE多載波發(fā)射機(jī)對(duì)待發(fā)送的多載波信號(hào)執(zhí)行多載波調(diào)制并發(fā)送；
[0008]S2、LTE多載波接收機(jī)對(duì)接收的多載波信號(hào)執(zhí)行解調(diào)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述SI的LTE多載波發(fā)射機(jī)對(duì)待發(fā)送的多載波信號(hào)執(zhí)行多載波調(diào)制具體包括:
[0010]Al、通過(guò)第一交互單元，LTE多載波發(fā)射機(jī)獲取待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息；
[0011]A2、多載波幀組合單元同時(shí)獲取第一 RS序列生成單元產(chǎn)生的同步信息以及第一交互單元的待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行幀組合處理，信息經(jīng)幀組合后送入第一多載波調(diào)制單元進(jìn)行處理；
[0012]A3、幀組合后的數(shù)據(jù)送入第一多載波調(diào)制單元的載頻序列調(diào)制器，采用載頻迀移函數(shù)將幀組合后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行載頻序列調(diào)制，得到第一多載波序列信息，再以序列識(shí)別碼作為地址，訪問(wèn)第一多載波信號(hào)載頻碼緩存單元，得到載頻碼后送入內(nèi)插單元；
[0013]A4、在內(nèi)插單元對(duì)第一多載波序列進(jìn)行內(nèi)插處理，通過(guò)對(duì)載頻碼進(jìn)行內(nèi)插處理，將其取樣速度提升至與第一多載波數(shù)字振蕩單元取樣速度匹配；
[0014]A5、內(nèi)插處理后的信息進(jìn)入第一多載波數(shù)字振蕩單元，第一多載波數(shù)字振蕩單元獲取第一多載波信號(hào)載頻碼，輸出同相正交兩路且與輸入數(shù)據(jù)信息相關(guān)的第一多載波信號(hào)，同相正交兩路信號(hào)用式①表示，式中f。為第一多載波信號(hào)的頻率，
[0015]Si(t) = cos(fct)，SQ(t) =sin(fct)①
[0016]A6、同相正交兩路第一多載波信號(hào)分別進(jìn)入第二多載波單元的內(nèi)插頻率消除單元進(jìn)行內(nèi)插，將其取樣速度提高至fs，使其數(shù)據(jù)率與第二多載波數(shù)字振蕩單元的輸出信號(hào)數(shù)據(jù)率相匹配；
[0017]A7、第一RS序列生成單元輸出預(yù)定義序列，并以序列識(shí)別碼作為地址訪問(wèn)第二多載波載頻碼緩存單元；
[0018]AS、第二多載波數(shù)字振蕩單元獲取第二多載波頻段載頻碼，產(chǎn)生兩路正交的調(diào)制速率為Rf的調(diào)制載波，分別與經(jīng)內(nèi)插后的同相和正交第一多載波信號(hào)相混合，得到第一同相和第一正交兩路正交的第二多載波信號(hào)，用式②表示，式中fq為第二多載波所選頻段的頻率，
[0019]Sn(t) = cos(fqt) ,SQi(t) = sin(fqt)②
[0020]A9、第一同相和第一正交信號(hào)進(jìn)入運(yùn)算放大單元得到二者的差值，第一正交信號(hào)和第一同相信號(hào)之差通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、送入LTE發(fā)射單元，由天線發(fā)射;發(fā)送信號(hào)用式③表示，f。為第一多載波信號(hào)的頻率，fq為第二多載波信號(hào)的頻率，
[0021 ] S(t) = Sl(t)-SQ(t) = COs(fct)*COs(fqt)-sin(fct)*sin(fqt) = COs[ (fc+fq)t]③
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述S2的LTE多載波接收機(jī)對(duì)接收的多載波信號(hào)執(zhí)行解調(diào)具體包括:
[0023]BULTE多載波接收機(jī)的LTE接收單元通過(guò)射頻天線和其前置射頻放大器得到的射頻信號(hào)，送入模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行高速數(shù)據(jù)取樣，得到第一正交和第一同相兩路信號(hào)；
[0024]B2、第二多載波同步單元根據(jù)多載波幀分離單元解調(diào)出的同步信息，調(diào)整本地的擴(kuò)頻碼生成單元狀態(tài)信息和時(shí)鐘信息，將同步信息送入第二 RS序列生成單元，使第二 RS序列生成單元生成與LTE多載波發(fā)射機(jī)發(fā)送的射頻信號(hào)調(diào)制規(guī)律一致的RS預(yù)定義碼；
[0025]B3、RS預(yù)定義碼接入解調(diào)數(shù)字振蕩單元，控制解調(diào)數(shù)字振蕩單元產(chǎn)生與LTE多載波發(fā)射機(jī)發(fā)送的射頻信號(hào)調(diào)制規(guī)律一致的兩路調(diào)制載波信號(hào)，分別與步驟BI得到的第一正交和第一同相信號(hào)混合實(shí)現(xiàn)第二解調(diào)；
[0026]B4、第二解調(diào)后的兩路信號(hào)分別經(jīng)過(guò)逆插頻率消除單元進(jìn)行正交數(shù)字下變頻，經(jīng)高頻消除單元消除帶外干擾信號(hào)，得到正交和同相的第一多載波信號(hào)送入第一多載波解調(diào)單元；
[0027]B5、在電平轉(zhuǎn)換同步單元的控制下，F(xiàn)FT單元確定調(diào)制信號(hào)的起始時(shí)刻，并計(jì)算每路多載波信號(hào)的幅度和相位信息，之后送入載頻辨識(shí)單元；
[0028]B6、載頻辨識(shí)單元根據(jù)FFT單元計(jì)算出的每路多載波信號(hào)的幅度信息和相位信息判決出有效的調(diào)制信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)于LTE多載波發(fā)射機(jī)發(fā)送信號(hào)的載頻序列編號(hào)，再將編號(hào)送入卷積解調(diào)單元；
[0029]B7、卷積解調(diào)單元根據(jù)載頻序列編號(hào)，還原出相應(yīng)的接收數(shù)據(jù)信息，再送往多載波幀分離單元；
[0030]B8、多載波幀分離單元完成對(duì)解調(diào)信息的幀分離，并將同步信息反饋回調(diào)制同步單元，有用的數(shù)據(jù)信息則經(jīng)第二交互單元發(fā)送至最終用戶。
[0031]本發(fā)明的多載波系統(tǒng)調(diào)制方法采用兩級(jí)多載波調(diào)制和解調(diào)，在保證了LTE系統(tǒng)頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸率的同時(shí)，大大增強(qiáng)了保密性能，也降低了硬件成本和實(shí)現(xiàn)難度，具有有益的技術(shù)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0032]通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中:
[0033]附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于LTE的多載波系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的多載波系統(tǒng)調(diào)制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提出一種多載波系統(tǒng)調(diào)制方法，如附圖1所示，所述多載波系統(tǒng)包括:LTE多載波發(fā)射機(jī)和LTE多載波接收機(jī)，其中，
[0037]所述LTE多載波發(fā)射機(jī)包括:順序連接的第一交互單元、多載波幀組合單元、第一多載波調(diào)制單元、第二多載波調(diào)制單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和LTE發(fā)射單元;其中，
[0038]第一多載波調(diào)制單元包括依次連接的載頻序列調(diào)制器、第一多載波信號(hào)載頻碼緩存單元、內(nèi)插單元和第一多載波數(shù)字振蕩單元；
[0039]第二多載波調(diào)制單元?jiǎng)t包括第一RS序列生成單元、第二多載波載頻碼緩存單元、內(nèi)插頻率消除單元、第二多載波數(shù)字振蕩單元和運(yùn)算放大單元；
[0040]第一RS序列生成單元的一個(gè)輸出接入多載波幀組合單元、另一輸出經(jīng)第二多載波載頻碼緩存單元接入第二多載波數(shù)字振蕩單元，第一多載波數(shù)字振蕩單元輸出的正交和同相信號(hào)分別接入一個(gè)內(nèi)插頻率消除單元，2個(gè)內(nèi)插頻率消除單元輸出的內(nèi)插后的同相和正交載波信號(hào)分別與第二多載波數(shù)字振蕩單元產(chǎn)生的兩路載波信號(hào)混合，得到第一同相和第一正交信號(hào)，接入運(yùn)算放大單元，得到第一正交信號(hào)和第一同相信號(hào)之差，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換單元送入LTE發(fā)射單元；
[0041]所述LTE多載波接收機(jī)包括:依次連接的LTE接收單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、第二多載波解調(diào)單元、第一多載波解調(diào)單元、多載波幀分離單元和第二交互單元;其中，
[0042]第二多載波解調(diào)單元包括解調(diào)數(shù)字振蕩單元、逆插頻率消除單元、高頻消除單元、第二多載波同步單元、第二 RS序列生成單元；
[0043]第一多載波解調(diào)單元包括FFT單元、載頻序列解調(diào)單元和電平轉(zhuǎn)換同步單元;所述載頻序列解調(diào)單元包括載頻辨識(shí)單元和卷積解調(diào)單元；
[0044]FFT單元的輸出接入載頻序列解調(diào)單元和電平轉(zhuǎn)換同步單元，電平轉(zhuǎn)換同步單元反饋接入FFT單元;多載波幀分離單元輸出的同步信息接入第二多載波同步單元，第二多載波同步單元的輸出連接第二 RS序列生成單元，再接入解調(diào)數(shù)字振蕩單元，解調(diào)數(shù)字振蕩單元發(fā)出的兩路載波信號(hào)與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元高速數(shù)據(jù)取樣得到第一正交和第一同相兩路信號(hào)混合后分別經(jīng)過(guò)逆插頻率消除單元和高頻消除單元得到正交和同相信號(hào)送入第一多載波解調(diào)單元。
[0045]如附圖2所示，所述多載波系統(tǒng)調(diào)制方法包括:
[0046]S1、LTE多載波發(fā)射機(jī)對(duì)待發(fā)送的多載波信號(hào)執(zhí)行多載波調(diào)制并發(fā)送；
[0047]S2、LTE多載波接收機(jī)對(duì)接收的多載波信號(hào)執(zhí)行解調(diào)。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述SI的LTE多載波發(fā)射機(jī)對(duì)待發(fā)送的多載波信號(hào)執(zhí)行多載波調(diào)制具體包括:
[0049]Al、通過(guò)第一交互單元，LTE多載波發(fā)射機(jī)獲取待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息；
[0050]A2、多載波幀組合單元同時(shí)獲取第一 RS序列生成單元產(chǎn)生的同步信息以及第一交互單元的待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行幀組合處理，信息經(jīng)幀組合后送入第一多載波調(diào)制單元進(jìn)行處理；
[0051]A3、幀組合后的數(shù)據(jù)送入第一多載波調(diào)制單元的載頻序列調(diào)制器，采用載頻迀移函數(shù)將幀組合后的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行載頻序列調(diào)制，得到第一多載波序列信息，再以序列識(shí)別碼作為地址，訪問(wèn)第一多載波信號(hào)載頻碼緩存單元，得到載頻碼后送入內(nèi)插單元；
[0052]A4、在內(nèi)插單元對(duì)第一多載波序列進(jìn)行內(nèi)插處理，通過(guò)對(duì)載頻碼進(jìn)行內(nèi)插處理，將其取樣速度提升至與第一多載波數(shù)字