[发明专利]基于滤波器组的分块传输系统频域调制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于滤波器组的分块传输系统频域调制系统及方法。 

背景技术

近年来，随之无线通信系统向着宽带方向迅速发展，无线通信系统占有的带宽越来越高，传输速率越来越高，频谱效率也要求越来越高。在宽带无线移动通信系统和宽带无线接入网中多个用户同时接入时，需要采用多址技术。通常采用的多址技术主要有三种：频分多址、时分多址和码分多址。频分多址技术是将用户的信息分配到不同频率的载波信道进行传输；时分多址技术是将不同的信息分配到不同的时隙进行传输，一个载波可以按时隙传输多个用户的信息，传输的用户数取决于时隙的数目；码分多址技术采用扩频通信方式，它可以在同一时间和同一载波上传输不同的伪随机码调制的多个用户的信号。根据近几年的研究发现，为了有效提升系统的吞吐量，由频分多址技术(FDMA)和时分多址技术(TDMA)组合的多址技术将成为未来移动通信技术的主要多址技术。 

现有频分多址系统主要有两种实现方式，一种是基于OFDM技术的频分多址系统，如正交频分多址(OFDMA)和基于离散傅立叶变换扩频的正交频分多址(DFT-S-OFDMA)系统；另一种是基于滤波器组技术的频分多址系统，如滤波多音(FMT)，广义多载波(GMC)和基于离散傅立叶变换的广义多载波(DFT-S-GMC)频分多址方案。相对于基于OFDM技术的频分多址系统具有对同步误差导致的多址干扰敏感的缺陷而言，基于滤波器组技术的频分多址系统由于其每个子带的带宽相对于载波频偏和多普勒频移较大，而且每个子带之间具有一定的频域保护间隔，再有其每个子带的频谱具有陡峭的带外衰减，因此该系统对载波频偏和定时误差引起的多用户间干扰具有较强的鲁棒性。 

请参见图1，其为现有的基于滤波器组的分块传输系统(DFT-S-GMC)的时域实现框图。已调制信号经过数据块分割装置10、串/并转换装置11处理后，接着进入K点正交变换装置12进行K点的正交变换，然后再进行子带映射，假设子带映射装置13输出的信号可以表示为{e_k，k＝0，1，...，D-1}，这里，e_k也表示一个元素数量为M的列向量，其中M为多子带滤波器组总的子带数目，经过IFBT变换装置14，移位累加装置15和循环数据成块装置16后，输出信号可表示为：

其中， n＝0，1，...，L-1，((·))_Q表示取模Q运算，f_p(n)为原型滤波器系数，g_k(n)为波形符号。 

通常，在现有的基于滤波器组的分块传输系统(DFT-S-GMC)中，对于K子带调制，该调制结构需要先进行K点的正交变换，然后进行M点的IDFT变换，接着将IDFT变换输出的数据块进行周期拓展，并将周期拓展后数据块与M子带滤波器组原型滤波器系数(亦即原型滤波器的离散冲击响应)点乘，在时域完成各子带的频谱成型，形成长度为L的逆滤波器组变换符号，亦即波形符号，随后，将逆滤波器组变换符号尾部补零形成长度为DxN(DxN大于L)的波形符号，最后，将D个长度为DxN的波形符号按移位间隔N逐一循环移位后累加，形成长度为DxN的多子带滤波器组调制信号。由此可知，对于时域滤波器组调制结构，多子带频谱成型和D个波形符号的复用(移位累加)是在时域完成的，由于为实现各子带频谱边缘陡峭衰减的频谱特性，滤波器组原型滤波器系数个数较多，因此，时域频谱成型和符号复用将导致较大的实现/计算复杂度。 

综上所述，如何解决现有基于滤波器组的分块传输系统存在的缺点，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于滤波器组的分块传输系统频域调制系统及方法，以实现通信系统复杂度的降低。