[发明专利]用于递送OFDM/OQAM符号的调制和解调的方法、装置

说明书

技术领域

本发明的领域是数字通信的领域。

更具体来说，本发明涉及OFDM/OQAM(正交频分多路复用/偏移正交振幅调制)、BFDM/OQAM(双正交频分多路复用/OQAM)或还有FBMC/OQAM(滤波器组多载波/OQAM)类型的多载波调制和解调，其中载波由原型滤波器成形。

甚至更具体来说，本发明关于以多载波符号的包的形式发射的多载波信号，尤其是由极少量多载波符号构成的包。

本发明可尤其应用于无线通信的领域中，例如根据3GPP LTE标准进行的通信，其中帧由15个OFDM符号构成，或还有DVB-T2标准，根据此标准由四个OFDM符号构成最短帧，或还有使用尤其在IEEE P1901类型的在线载波电流系统的通信领域，其中信令信号的持续时间可限于仅一个OFDM符号。

背景技术

多载波发射技术具有许多优点，尤其在多路径信道的情形中。因此，OFDM型调制尤其良好地适于抵消频率选择性信道中的衰退的影响。

然而，OFDM调制具有的缺点是产生具有不良频率局部化的多载波信号且因此必须将保护间隔插入到时域中以限制干扰。现在，插入此保护间隔引起多载波信号的频谱效率的降低。

已经提出替代解决方案来限制干扰，同时避免插入保护间隔的需要。这些技术依赖于通过滤波器(对于离散化信号)或通过称为原型滤波器或函数的函数(对于连续信号)对信号的成形，从而通过限于实值领域的正交性质实现改善的频率局部化。这些例如关于经典地用于射频通信的OFDM/OQAM或BFDM/OQAM型调制，尤其如以下文献中描述：P.Siohan和N.Lacaille，“基于滤波器组理论的OFDM/OQAM系统的分析(Analysis of OFDM/OQAM systems based on the filterbank theory)”，GLOBECOM'99会议，巴西里约热内卢，1999年12月，2279到2284页，以及C.Siclet和P.Siohan，“基于双正交调制滤波器组的BFDM/OQAM的设计(Design of BFDM/OQAM systems based on biorthogonal modulated filter banks)”，GLOBECOM'00会议，美国旧金山，2000年11月，701到705页。

图1是递送OFDM/OQAM型多载波信号的OFDM/OQAM调制器10的机制的较精确说明。此信号可以如下形式在基带中且在离散时间中表示：

其中：

-am_,n是将在时刻n在副载波m上发射的一条实值数据；

-M是载波频率的数目；

-τ＝T/2离散时间移位，τ是一条实数据的持续时间；

-F＝1/T载波之间的间隔；

-h[n]是由调制器使用的原型滤波器，具有长度L，具有实系数和线性相位；

-φm_,n是经选择以便获得实部/虚部交替从而实现正交性的相位项，例如等于其中ε＝{0,±1}。

在正交OFDM/OQAM调制的情况下，应用延迟D，例如D＝L-1，其中L是原型滤波器的长度。在双正交BFDM/OQAM调制的情况下，可较灵活地选择延迟D且可使得D≤L-1。

如图1中说明，多条实数据a_m,n经历预处理或预调制11，从而尤其实现多载波信号的载波的时间和频率正交。

更具体来说，在此预处理过程期间，多条实数据a_m,n乘以以π/2为单位的第一相位项，从而实现多载波信号的载波的时间和频率相移的性能，且乘以第二项从而使得可能考虑原型滤波器的长度。在此预处理模块的输出处获得的表示为的数据可以如下形式表达：

随后经典地使用离散傅立叶逆变换(IDFT)模块12中大小为M的IDFT将这些条数据从频域转换到时域。在IDFT模块12的输出处获得的表示为u_0,n和u_2N-1,n的经调制载波随后由原型滤波器h[n]13滤波，随后经过取样和移位以获得包括由M个复样本形成的OFDM/OQAM符号s[k]的多载波信号，其中k使得nM≤k<(n+1)M.。

更具体来说，原型滤波器h[n]可以包括M个如下界定的多相分量G_l(z)的多相形式表达：

在接收处，针对具有连续时间中的无界支持的OFDM/OQAM信号通过使用以下标量积的实部来解调符号：