[发明专利]一种导频图案调制的正交频分复用传输方法

摘要

本发明属于通信抗干扰技术领域，具体的说是一种导频图案调制正交频分复用传输方法。本发明以子载波块为单位，设计并生成长度等于块内子载波数的导频符号序列，子块中每个子载波都对应一导频符号，子块中不同的导频激活子载波组合对应着的导频符号组合不同，索引比特用于选择该子块的导频激活子载波以及相对应的导频符号组合；所有子块均采用这一相同的导频符号序列。本发明充分利用收发端已知的导频信息，根据索引比特进行导频图案调制，改善了系统的导频位置检测性能和信号检测性能，最终改善了系统的BER性能。

主权项

1.一种导频图案调制正交频分复用传输方法，该方法用于IM‑OFDM系统，设子载波总数为N，每个子块的子载波个数为n，其中k个子载波为数据激活子载波，用于发送星座点符号，(n‑k)个子载波为导频激活子载波，用于发送导频，调制阶数M＝αS/αP，其中αS为数据映射子载波的平均归一化发送功率，αP为导频映射子载波的平均归一化发送功率，其特征在于，所述传输方法包括以下步骤：发射端：a.分块：对IM‑OFDM系统的子载波进行分块处理，得到g＝N/n个子块；b.导频生成：设计并生成一个长度为n的导频符号序列，并将其分配给子块的n个子载波，从而每个子载波都对应一个导频符号；所有子块均采用这一长度为n的导频符号序列，也均采用相同的子载波和导频符号之间的映射关系；长度为n的导频符号序列需要满足的条件是：(1)这个长度为n的导频符号序列中，可以有相同的导频符号；(2)一个子块中，对于由索引比特决定的所有可能的导频映射子载波组合，不同的导频映射子载波组合对应的导频符号组合不同；c.导频功率计算：设定数据映射子载波的发送功率大于导频映射子载波的发送功率，数据映射子载波、导频映射子载波的发送功率在平均归一化后满足k·αS+(n‑k)·αP＝n，且αS>1,αP<1，结合M＝αS/αP，计算出αS、αP；d.导频图案调制：对每个子块，调制模块先提取对应的索引比特，根据索引比特与导频激活子载波之间的映射关系，选择出该子块的(n‑k)个导频激活子载波，并根据子载波与导频符号之间的映射关系，选择这(n‑k)个导频激活子载波所对应的(n‑k)个导频符号作为该子块传输的导频序列，每个导频激活子载波分别发送各自对应的导频符号，并按照步骤c中获得的功率α_P对导频激活子载波进行功率分配；子块中剩余的k个子载波则作为该子块的数据激活子载波；每个子块对应的索引比特的长度为其中为向下取整函数；e.信息数据放置：提取调制比特，调制比特经过M‑QAM调制得到要发送的星座点符号，然后按序放置在相应的数据激活子载波上，并对数据激活子载波按照步骤c中获得的功率αS进行功率分配，得到发送符号向量X；f.频域‑时域变换：将步骤e得到的发送符号向量X依次进行串并转换、IFFT、并串转换和加循环前缀得到IM‑OFDM符号，并发送出去；接收端：g.导频获取：按照子载波的排列顺序，将每个子载波所对应的导频符号组合成长度为N的导频符号序列P；h.第一次导频位置判断：频域接收信号Y采用与发送端相同的分块方式，分块后对每个子块进行能量检测，查找出每个子块中能量最低的(n‑k)个子载波位置并标记为当前子块的导频位置，所有子块的导频位置构成导频位置集合L1，由导频位置集合L1获取导频位置处的频域接收信号YP1，以及导频位置处的导频P1；i.初始信道估计：根据频域接收信号Y_P1，导频P₁和导频位置集合L₁，进行信道估计得到第一次信道估计值j.第二次导频位置判断：根据信道估计值以及频域接收信号Y进行检测，恢复出发送的数据流，按照和发射端相同的调制模块得到导频位置集合L₂，根据L₂获取Y_P2和P₂；k.再次更新信道估计值：根据频域接收信号Y_P2，导频P₂和导频位置集合L₂，进行第二次信道估计，得到第二次信道估计值根据设置的均衡次数重复步骤j～k，得到最终的信道估计值l.根据最终的信道估计值和频域接受信号Y进行检测，恢复出发送的数据流。