[发明专利]一种结合信道估计避免PTS发送边带信息的方法

说明书

本发明提供的一种避免部分发送序列发送边带信息的方法，包括下述步骤：步骤1：确定数据子载波和导频子载波的指示序列；步骤2：将包括数据和导频的频域数据块进行分组，按照PTS方法通过相位旋转降低OFDM信号的峰值平均功率比PAPR。步骤3：通过基于快速傅里叶变换插值的信道估计对接收信号的导频进行处理获得频域信道响应，并将相位旋转序列提取出来。步骤4：通过获得的频域信道响应，对接收数据进行均衡。步骤5：通过步骤3提取的相位旋转信息对均衡后的数据进行相位逆旋转，获得发送的数据符号。

技术领域

本发明属于基于正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,OFDM)系统的无线和有线通信技术领域，具体涉及一种避免联合部分发送序列(Partial transmit sequence，PTS)发送边带信息的方法。

背景技术

正交频分复用(OFDM)技术天然具有对抗多径干扰的特性，并且它可以在非连续的子频带上进行数据传输。这两项重要的特性，使得OFDM成为4G乃至5G的物理层标准技术。但是，在OFDM系统中，一些有挑战性的问题仍然没有解决，其中一项就是OFDM信号的高峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)。通常情况下，高功率放大器工作在饱和区域或者接近饱和区域其输出功率效率最大。由于输入信号的高PAPR，无记忆非线性失真将被引入到通信信道，导致带外频谱再生和系统比特误差率(bit error ratio，BER)。因此，在OFDM无线通信系统中，降低信号的高PAPR非常重要。

现有降低传统OFDM信号PAPR的方法中，一类主要的方法是部分发送序列法(PTS)。PTS法将频域数据块进行分组，然后通过傅里叶逆变换(Inverse fast Fouriertransform,IFFT)将每个分组变换到时域，再对每个时域信号乘上不同的相位旋转因子，最后选择PAPR最小的信号发送出去。由于对频域数据进行了相位旋转，发射端须用一些子载波发送相位旋转信息(边带信息)到接收端恢复数据。发送边带信息首先会造成数据速率的损失，其次，在接收端如果边带信息不能得到正确恢复，会导致BER急剧恶化。

发明内容

发明目的：针对PTS降低OFDM信号PAPR需要发送边带信息的问题，本发明提出了一种结合信道估计避免PTS发送边带信息的方法，该方法在降低OFDM信号PAPR的同时，不用发送边带信息，从而能保证系统的频谱效率和误码率性能不受影响。

本发明公开了一种结合信道估计避免PTS发送边带信息的方法，包括下述步骤：

步骤1：发射端确定数据子载波和导频子载波的指示序列；

步骤2：将包括数据和导频的频域数据块进行分组，按照部分发送序列PTS方法通过相位旋转降低正交频分复用OFDM信号的峰均功率比PAPR；

步骤3：通过基于快速傅里叶变换FFT插值的信道估计对接收信号的导频进行处理获得频域信道响应，提取发射端的相位旋转序列；

步骤4：通过获得的频域信道响应，均衡接收的数据；

步骤5：通过步骤3提取的相位旋转信息对均衡后的数据进行相位逆旋转，获得发射的数据符号。

步骤1中，频域数据块记为X＝[X(0),X(1),...,X(N-1)]^·,其中N为子载波的个数，^·为转置，X一共有N点数据，包含L＝N/4个导频和N-L个正交振幅调制QAM符号，将L个导频设置于第4l个子载波上，其中,l＝0,1,...L-1，将N-L个QAM符号设置于其他的N-L子载波上。

步骤2中，包括以下步骤：

步骤21，将频域数据块X分成M个子块，表示为：