导频发送方法、导频接收方法及其装置制造方法及图纸

本申请公开了一种导频发送方法，应用于MIMO-FBMC系统，该方法包括：对每一根发送天线分别执行A～C：A、产生用作导频的时域正交序列，将所述时域正交序列的长度扩展到等于所述FBMC系统的子载波长度；B、将扩展后的时域正交序列变换成频域序列；C、将所述频域序列的奇数位置上的值累加到导频区域的对应位置上进行发送。本申请还提供了对应的导频接收方法、导频发送装置和导频接收装置。应用本申请公开的技术方案，能够提高MIMO-FBMC系统信道估计的准确性，并且节省MIMO-FBMC系统的时频资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，更为具体地讲，涉及用于基于滤波器组多载波系统的导频发送方法、导频接收方法及装置。
技术介绍
在现有的通信技术中，滤波器组多载波(FBMC)系统以其较高的频谱利用率、良好的时频聚焦特性，成为未来移动多媒体通信的主要候选技术之一。其详细介绍可参见(LeFloch,M.Alard,andC.Berrou,“CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplex,”ProceedingsoftheIEEE,vol.83,pp.982–996,June1995.)。FBMC系统的发送信号s(t)的数学表达式为：s(t)=ΣnΣm=0M-1am,ng(t-nτ0)jm+nej2πmυ0tgm,n=g(t-nτ0)jm+nej2πmυ0t---(1)]]>其中：am,n表示第n个发射符号的第m个子载波上数据，v0和τ0分别表示FBMC系统子载波间隔和发送信号时间间隔，g(t)表示成形滤波器函数。相比于传统的正交频分复用技术，FBMC系统仅仅在实数域满足严格的正交条件，如下所示：假定FBMC信号经历了一个多径衰落信道，信道脉冲冲击响应为h(t)，高斯白噪声为n(t)，那么，FBMC系统接收信号的数学表达式为：y(t)=h(t)*s(t)+n(t)=∫0Δ(t,τ)s(t-τ)dτ+n(t)---(3)]]>当接收端收到经过多径衰落信道后的发送信号，对其进行匹配滤波操作后，接收信号y(t)表示为：y(t)=Re(ΣnΣn′Σm=0M-1Σm′=0M-1am,n<gm,n|gm′,n′>Hm)+n(t)=Hmam,n+Re(Σm′≠m,n′≠nam′,n<gm,n|gm′,n′>Hm)+n(t)---(4)]]>其中Hm=∫0Δh(τ)ej2πmυ0(-τ)dτ,]]>而代表了所有符号间的干扰和子载波干扰。当am,n是导频序列(专门为了估计导频而设计的已知序列)的第m个子载波的数据时，则FBMC系统基于导频序列的信道估计的数学表达式为：Hm≈y(t)am,n+Σm≠m′,n≠n′am′,n′<gm,n|gm′,n′>---(5)]]>目前MIMO(Multi-inputMulti-output，多输入多输出)技术也成为研究的重点，其中基于VBLAST(VerticalBellLabslayeredSpace-Time，垂直贝尔实验室分层空时结构)技术的MIMO系统利用多个发送天线和接收天线之间的联合，有效地提高了基于MIMO技术的系统容量，详见“V-BLAST:anarchitectureforrealizingveryhighdataratesovertherich-scatteringwirelesschannel”，作者Wolniansky,P.W，Foschini,G.J，Golden,G.D，Valenzuela,R.A，发表于1998URSIInternationalSymposiumonSystems,andElectronics。目前结合基于VBLAST技术的MIMO系统和FBMC技术的MIMO-FBMC系统成为了更具价值的未来无线通信系统的主要框架。图1是基于VBLAST结构的MIMO-FBMC系统的发射端结构以及信号处理过程，包括以下步骤：步骤一：将串行数据流输入比特调制模块，根据系统参数对串行数据流进行调制，比如正交幅度调制(QAM)方式。步骤二：将调制后的数据流通过串并转换过程，然后按照VBLAST的发射机结构把输入的串行数据映射到不同的发射数据流。步骤三：分别对每个数据流调制后的数据块头部添加导频序列，其中导频序列用于MIMO-FBMC系统的信道估计。步骤四：根据公式(1)对添加导频序列后的数据进行正交化相位映射。步骤五：通过步骤四后的数据通过IFFT模块完成IFFT变换。步骤六：通过步骤五后的数据通过成型滤波器组模块完成成型滤波过程。步骤七：通过步骤六后的不同数据流映射到不同的发送天线，然后发射。图2是MIMO-FBMC系统的接收端结构以及信号处理过程，包括以下步骤：步骤一：首先按照FBMC系统解调过程完成不同数据流的解调，并去除正交相位信息。步骤二：利用步骤一获取的信道信息，对不同接收天线的接收信号分别进行信道估计，从而得到发送天线与接收天线之间的信道响应后再通过均衡器消除多径干扰对FBMC系统的影响。步骤三：将经过步骤二后的数据输入VBLAST系统传统的干扰抑制和检测模块，输出经过干扰消除后的数据。步骤四：对不同数据流中通过步骤三后的数据进行QAM解调，最后输出解调后的数据比特信息。对于基于复数域空间的正交频分复用系统而言，CP-OFDM(OFDMwithCyclicPrefix，添加前缀的正交频分复用系统)通过添加前缀消除符号间干扰，因此传统MIMO-OFDM系统的基于隐序列的信道估计方法可以通过直接叠加相互正交的序列(如ZCZ序列)作为导频，在接收端通过与本地序列的相关运算即可获得各天线间的信道信息。然而对于实数域正交条件的MIMO-FBMC系统而言，多径衰落信道的复数特性会破坏FBMC系统正交特性，因此接收前端接收到的信号就存在符号间干扰和子载波间干扰，需要设计一种针对MIMO-FBMC实数域正交特性的导频信号序列和信道估计方法，以消除符号间干扰和子载波间干扰。
技术实现思路
本申请提供了一种导频发送方法、导频接收方法及其装置，以提高MIMO-FBMC系统信道估计的准确性，并节省MIMO-FBMC系统的时频资源。本申请公开了一种导频发送方法，应用于滤波器组多载波FBMC系统，包括：对每一根发送天线分别执行A～C：A、产生用作导频的时域正交序列，将所述时域正交序列的长度扩展到等于所述FBMC系统的子载波长度；B、将扩展后的时域正交序列变换成频域序列；C、将所述频域序列的奇数位置上的值累加到导频区域的对应位置上进行发送。较佳的，所述导频区域为滤波器干扰为零的区域。较佳的，所述导频区域的两侧分别为辅助导频和数据。较佳的，辅助导频的奇数位置的值等于所述数据对应奇数位置的值，辅助导频的偶数位置的值等于所述数据对应偶数位置的值的相反值；导频区域的偶数位置的值为0。较佳的，所述C包括：将所述频域序列的奇数位置上的值累加到导频区域的奇数位置上进行发送。本申请还提供了一种导频发送装置，应用于FBMC系统，包括：发送端第一模块，产生用作导频的时域正交序列，将所述时域正交序列的长度扩展到等于所述FBMC系统的子载波长度；发送端第二模块，将扩展后的时域正交序列变换成频域序列；发送端第三模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导频发送方法，应用于滤波器组多载波FBMC系统，其特征在于，包括：对每一根发送天线分别执行A～C：A、产生用作导频的时域正交序列，将所述时域正交序列的长度扩展到等于所述FBMC系统的子载波长度；B、将扩展后的时域正交序列变换成频域序列；C、将所述频域序列的奇数位置上的值累加到导频区域的对应位置上进行发送。

【技术特征摘要】
1.一种导频发送方法，应用于滤波器组多载波FBMC系统，其特征在于，包括：对每一根发送天线分别执行A～C：A、产生用作导频的时域正交序列，将所述时域正交序列的长度扩展到等于所述FBMC系统的子载波长度；B、将扩展后的时域正交序列变换成频域序列；C、将所述频域序列的奇数位置上的值累加到导频区域的对应位置上进行发送。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述导频区域为滤波器干扰为零的区域。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述导频区域的两侧分别为辅助导频和数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：辅助导频的奇数位置的值等于所述数据对应奇数位置的值，辅助导频的偶数位置的值等于所述数据对应偶数位置的值的相反值；导频区域的偶数位置的值为0。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述C包括：将所述频域序列的奇数位置上的值累加到导频区域的奇数位置上进行发送。6.一种导频发送装置，应用于FBMC系统，其特征在于，包括：发送端第一模块，产生用作导频的时域正交序列，将所述时域正交序列的长度扩展到等于所述FBMC系统的子载波长度；发送端第二模块，将扩展后的时域正交序列变换成频域序列；发送端第三模块，将所述频域序列的奇数位置上的值累加到导频区域的奇数位置上进行发送。7.一种导频接收方法，该方法用于对采用权利要求1所述导频发送方法所发送的导频进行处理，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡苏，袁航，喻斌，孙鹏飞，朱大琳，
申请(专利权)人：北京三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：北京;11