数据传输方法、数据解调方法、装置和系统制造方法及图纸

一种数据传输方法、数据解调方法、装置和系统，所述传输方法包括：发送端，调制符号经过第一次串并变换，将数据分配到不同的子载波上；被分配到每个子载波的数据经过第二次串并变换，调制到相互正交的Slepian信号上；对调制到不同Slepian信号的数据进行求和，进一步调制到子载波上；对各个子载波上的调制数据求和，形成发送信号；所述解调方法包括：接收端，对发送端的各子载波信号所形成的矩阵求伪逆，用所求伪逆矩阵的各列对接收信号进行子载波解调；用相互正交的Slepian信号对每个子载波的信号进行匹配滤波解调，得到对发送端的调制符号的估计值。通过本发明专利技术，不仅可以降低多载波系统的带外泄漏，而且能够提高对子载波频率偏移的鲁棒性，减小误码率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及通信
，尤其涉及一种数据传输方法、数据解调方法、装置和系统。
技术介绍
在过去的十多年中，为了满足移动通信数据与应用的迅速增长，多载波传输技术已经被广泛应用到宽带无线通信系统中。多载波系统最大的特点是，能够有效提高对多径信道衰落，并具有很高的频谱效率。而正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是多载波系统中最主流的技术，并已被应用到第4代移动通信系统(4G)、无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Networks)、数字广播电视(DAB，Digital Audio Broadcasting)等。然而，OFDM仍然有一些缺点，如具有很大的带外泄漏，对子载波频率偏移比较敏感等。OFDM具有较大带外泄漏的主要原因是，OFDM采用矩形信号作为其成形滤波器，而矩形信号的频谱波形的第一个旁瓣的峰值仅比主瓣的峰值低13dB，造成了较大的频谱泄漏。为降低频谱泄漏，可以通过用具有平滑边缘的滤波器，如升余弦滤波器，来取代矩形滤波器，然而具有平滑边缘的滤波器在减小带外泄漏的同时，也降低了频谱效率。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
指出的问题，本申请提供了一种数据传输方法、数据解调方法、装置和系统，以便能够既降低带外泄漏，又不降低频谱效率。根据本实施例的第一方面，提供了一种数据传输方法，该方法应用于多载波通信
系统中的发射机，其中，所述方法包括：对待传数据的信息比特流进行星座调制，得到所述待传数据的调制符号；对所述调制符号进行串并变换，将数据分配到不同的子载波上；对分配到每个子载波的数据进行串并变换；将对应每个子载波的并行数据调制到多个相互正交的Slepian信号上；对对应同一子载波但调制到不同Slepian信号上的数据进行求和；将对应每个子载波的求和后的数据调制到相应的子载波上；对所有子载波上的数据进行求和，形成发送信号。根据本实施例的第二方面，提供了一种数据解调方法，该方法应用于多载波通信系统中的接收机，其中，所述方法包括：对发送端的各个子载波信号所形成的矩阵求Moore-Penrose伪逆；用所求伪逆矩阵的各列所形成的模拟信号，对接收信号进行子载波解调；用相互正交的Slepian信号，对每个子载波上的信号进行匹配滤波解调，得到对发送端的调制符号的估计值。根据本实施例的第三方面，提供了一种多载波通信系统中的发射机，其中，所述发射机包括：第一调制单元，其对待传数据的信息比特流进行星座调制，得到所述待传数据的调制符号；第一串并变换单元，其对调制符号进行串并变换，将数据分配到不同的子载波上；第二串并变换单元，其对分配到每个子载波的数据进行串并变换；第二调制单元，其将对应每个子载波的数据调制到相互正交的Slepian信号上；第一计算单元，其对对应同一子载波但调制到不同Slepian信号上的数据进行求和；第三调制单元，其将对应每个子载波的求和后的数据调制到相应的子载波上；第二计算单元，其对所有子载波上的数据进行求和，形成发送信号。根据本实施例的第四方面，提供了一种多载波通信系统中的接收机，其中，所述接收机包括：计算单元，其对发送端的各个子载波信号所形成的矩阵求Moore-Penrose伪逆；第一解调单元，其用所求伪逆矩阵的各列所形成的模拟信号，对接收信号进行子
载波解调；第二解调单元，其用相互正交的Slepian信号，对每个子载波上的信号进行匹配滤波解调，得到对发送端的调制符号的估计值。根据本实施例的第五方面，提供了一种多载波通信系统，所述多载波通信系统包括发射机和接收机，其中，所述发射机被配置为：对待传数据的信息比特流进行星座调制，得到所述待传数据的调制符号；对所述调制符号进行串并变换，将数据分配到不同的子载波上；对分配到每个子载波的数据进行串并变换；将对应每个子载波的并行数据调制到多个相互正交的Slepian信号上；对对应同一子载波但调制到不同Slepian信号上的数据进行求和；将对应每个子载波的求和后的数据调制到相应的子载波上；以及对所有子载波上的数据进行求和，形成发送信号；所述接收机被配置为：对发送端的各个子载波信号所形成的矩阵求Moore-Penrose伪逆；用所求伪逆矩阵的各列所形成的模拟信号，对接收信号进行子载波解调；以及用相互正交的Slepian信号，对每个子载波上的信号进行匹配滤波解调，得到对发送端的调制符号的估计值。本专利技术的有益效果在于：通过本申请提供的方法、装置或系统，可以降低带外泄漏，同时提高对子载波偏移的鲁棒性。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是实施例1的数据传输方法的流程图；图2是通过模拟电路实现实施例1的方法的发射机的功能示意框图；图3是实施例2的数据解调方法的流程图；图4是通过模拟电路实现实施例2的方法的接收机的功能示意框图；图5是实施例3的发射机的组成示意图；图6是实施例4的接收机的组成示意图；图7是实施例5的多载波通信系统的构成示意图；图8是误码率比较的一个示意图；图9是误码率比较的另一个示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。为了保证频谱效率不下降，本申请提出了一种基于Slepian信号(Slepian基)的数据传输方法、数据解调方法、装置和系统，降低了带外泄漏，提高了对子载波偏移的鲁棒性。为了使本申请的具体实施方式更加清楚易懂，以下先对Slepian基的原理进行简单介绍。Slepian基包括连续的Slepian基和离散的Slepian基。连续形式的Slepian基为扁长椭球波函数(Prolate Spheroidal Wave Function,PSWFs)，PSWFs给出了一个带限信号在时间域上的所占用的最小宽度。对于任意时间间隔T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多载波通信系统中的发射机，其中，所述发射机包括：第一调制单元，其对待传数据的信息比特流进行星座调制，得到所述待传数据的调制符号；第一串并变换单元，其对调制符号进行串并变换，将数据分配到不同的子载波上；第二串并变换单元，其对分配到每个子载波的数据进行串并变换；第二调制单元，其将对应每个子载波的并行数据调制到多个相互正交的Slepian信号上；第一计算单元，其对对应同一子载波但调制到不同Slepian信号上的数据进行求和；第三调制单元，其将对应每个子载波的求和后的数据调制到相应的子载波上；第二计算单元，其对所有子载波上的数据进行求和，形成发送信号。

【技术特征摘要】
1.一种多载波通信系统中的发射机，其中，所述发射机包括：第一调制单元，其对待传数据的信息比特流进行星座调制，得到所述待传数据的调制符号；第一串并变换单元，其对调制符号进行串并变换，将数据分配到不同的子载波上；第二串并变换单元，其对分配到每个子载波的数据进行串并变换；第二调制单元，其将对应每个子载波的并行数据调制到多个相互正交的Slepian信号上；第一计算单元，其对对应同一子载波但调制到不同Slepian信号上的数据进行求和；第三调制单元，其将对应每个子载波的求和后的数据调制到相应的子载波上；第二计算单元，其对所有子载波上的数据进行求和，形成发送信号。2.根据权利要求1所述的发射机，其中，所述发射机还包括：Slepian信号生成单元，其用于生成Slepian信号，并提供给所述第一调制单元，以便该第一调制单元利用该Slepian信号，将对应每个子载波的数据调制到相互正交的Slepian信号上。3.一种多载波通信系统中的接收机，其中，所述接收机包括：计算单元，其对发送端的各个子载波信号所形成的矩阵求Moore-Penrose伪逆；第一解调单元，其用所求伪逆矩阵的各列所形成的模拟信号，对接收信号进行子载波解调；第二解调单元，其用相互正交的Slepian信号，对每个子载波上的信号进行匹配滤波解调，得到对发送端的调制符号的估计值。4.根据权利要求3所述的接收机，其中，所述接收机还包括：第一并串变换单元，其对所述调制符号的估计值进行并串变换，得到对应不同子载波的并行数据流；第二并串变换单元，其对所述并行数据流进行并串变换，得到数据流；第三解调单元，其对所述数据流进行符号解调，得到对发送数据比特的估计值。5.根据权利要求4所述的接收机，其中，所述接收机还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨现俊，王昕，张健，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP