[发明专利]一种OFDM发射物理层优化方法、装置、设备和介质

说明书

本申请涉及一种OFDM发射物理层优化方法、装置、设备和介质。所述方法包括：首先根据锁相环对OFDM的发射物理层和数模转换器进行时钟优化，使得发射物理层时钟与数模转换器时钟相关联，当数模转换器时钟改变时，发射物理层时钟对应改变，从而实现发射物理层带宽的更改。然后，通过时钟优化后的发射物理层获取比特流中的每一帧数据，并对其中的前导段、信令段和数据段分别进行处理，再根据每一段的处理结果，对发射物理层IQ数据的生成发射流程进行优化，根据发射指令边发射IQ数据，边生成新的IQ数据，不需要缓存一帧数据产生的所有IQ数据再发射，节省了数据存储的资源并保证了数据发射的实时响应。

技术领域

本申请涉及无线通信系统设计技术领域，特别是涉及一种OFDM发射物理层优化方法、装置、设备和介质。

背景技术

OFDM是一种多载波数字通信调制技术，802.11n协议是基于OFDM通信系统标准的协议，其物理层发射数字基带信号的处理过程如图1所示，包括加扰、BCC(二进制卷积)编码、打孔交织、导频加扰、星座映射、IFFT(逆傅里叶变换)和CP(添加循环前缀)处理等过程。由图1可知，发射物理层的处理分为两大类，分别是比特流(BIT)处理与IQ(同相正交信号)信号处理；其中比特流处理是流水线处理的，IQ信号处理部分是串行处理的。

但是，由于BCC编码的特性(数据前后关联，不是独立的)，无法将比特流按照OFDM符号长度拆分成乒乓结构，导致最终输出的IQ信号不能连续。现有的使IQ连续的解决方案是采用高倍时钟处理IQ信号，再将其缓存，等待所有的IQ信号处理完，再连续读取缓存，通过DAC(数模转换器)输出，以此达到输出信号连续的目的。这一方案的弊端在于，一是要将IQ信号先缓存，增加了资源消耗；其次，不同长度的帧，其处理完的时长不一样，实时性难以保障。最后，高倍时钟是固定的，无法适应信号的带宽变化。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决现有的物理层资源占用多、实时性差以及带宽不可变等问题的一种OFDM发射物理层优化方法、装置、设备和介质。

一种OFDM发射物理层优化方法，所述方法包括：

根据锁相环对OFDM的发射物理层和数模转换器进行时钟优化，将发射物理层的时钟与数模转换器的时钟设定为倍数关系；

根据时钟优化后的发射物理层获取比特流中的每一帧数据，其中，每一帧数据包括前导段、信令段和数据段，前导段、信令段和数据段中每段至少包括一个OFDM符号；

根据时钟优化后的数模转换器读取前导段中单个OFDM符号对应的IQ数据进行发射，在前导段中单个OFDM符号对应的IQ数据进行发射的时间段内，对信令段或数据段中的单个OFDM符号依次进行打孔交织、导频加扰和星座映射，得到映射后的单个OFDM符号；

根据发射指令判断前导段中单个OFDM符号对应的IQ数据是否发射完成，若完成，对映射后的单个OFDM符号进行逆傅里叶变换，得到信令段或数据段中单个OFDM符号对应的IQ数据并存储在RAM中；否则，等待前导段中单个OFDM符号对应的IQ数据发射完成；

当前导段中所有OFDM符号对应的IQ数据发射完之后，根据时钟优化后的数模转换器读取RAM存储的信令段或数据段中单个OFDM符号对应的IQ数据进行发射，并对信令段或数据段中另一个OFDM符号依次进行打孔交织、导频加扰、星座映射以及逆傅里叶变换，得到信令段或数据段中另一个OFDM符号对应的IQ数据并存储在RAM中，直至一帧数据中的所有OFDM符号对应的IQ数据发射完成。

在其中一个实施例中，发射物理层应用在ZYNQ芯片中，数模转换器应用在AD9361芯片中。

在其中一个实施例中，根据锁相环对OFDM的发射物理层和数模转换器进行时钟优化，将发射物理层的时钟与数模转换器的时钟设定为倍数关系，包括：