可生成导频的交织单元及无线通信数据发送、接收装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可生成导频的交织单元，属于无线通信技术领域。其包括：一组并行的交织器，用于对输入数据块分别进行交织处理；一个选择器，用于根据各交织器所输出的交织数据获得交织单元的最终输出：对每一个交织器所输出的交织数据，以其中固定位置的数据构成与预设导频排布等长的虚构导频排布；选择其虚构导频排布与预设导频排布相同的交织器，并以该交织器的交织数据作为最终输出；如果没有，则选择其虚构导频排布与预设导频排布最相似的交织器，并用预设导频排布将该交织器的交织数据中的虚构导频排布替换后作为最终输出。本发明专利技术还公开了一种无线通信数据发送装置、接收装置。本发明专利技术可在不需要导频开销的情况下，实现导频辅助信道估计。

Interleave unit capable of generating pilot frequency and wireless communication data transmitting and receiving device

The invention discloses an interleaving unit capable of generating pilot frequency, which belongs to the technical field of wireless communication. It includes a set of parallel interleaver is used to input data blocks are interleaved; a selector for the final output, according to the data output of the interleaver is obtained: interleaving interleaved data output unit for each interleaver, in which the fixed position data with the preset pilot as long as the fictional pilot arrangement arrangement; the choice of interleaver fictional pilot pilot arrangement and preset the same arrangement, and to the interleaved data interleaver as the final output; if not, select the fictional pilot arrangement with the preset pilot arrangement of interleaver is most similar, and guide the interleaved data frequency preset the arrangement of interleaver in the fictional pilot arrangement after the replacement for the final output. The invention also discloses a wireless communication data transmitting device and a receiving device. The invention can realize pilot aided channel estimation without pilot overhead.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种可生成导频的交织单元。
技术介绍
正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)作为当前及未来无线通信的核心技术，能有效对抗无线传播中的多径效应，简化均衡器设计，降低接收机复杂度和功耗，提高频谱利用率。信道估计(ChannelEstimation)作为OFDM系统的关键环节之一，对信号传输所经历的无线信道的时延、衰减、多径等参数进行估测；信道估计的准确程度，对信道均衡、解调、译码以及发送端预编码等均有直接的影响。现有的信道估计技术主要分为盲信道估计(Blind Channel Estimation)和导频辅助信道估计(Pilot Assisted Channel Estimation)两大类。前者不使用导频，利用传输数据本身的一些特性对信道进行估计，由于它没有导频开销，频谱利用率较高，但其运算复杂度十分可观，而且每次估计需要较多的数据参与，实时性差，因此实际通信系统中很少采用。后者通过在数据块中插入收发端已知的导频符号，接收端利用接收到的导频符号和已知的发送导频符号，基于最小二乘(LeastSquares，LS)或者最小均方误差(Minimum Mean Square Error，MMSE)等准则对无线信道进行估计，但使用导频以后降低了数据的传输速率；为降低导频开销，提高频谱利用率，可充分发掘无线信道的稀疏性，利用压缩感知(Compressed Sensing)技术进行稀疏重建，实施稀疏信道估计(Sparse Channel Estimation)。但无论采用何种现有导频辅助信道估计方法，都需要在数据发送端进行导频符号的插入，需要额外占用宝贵的频谱资源。在无线信道比较恶劣时，持续较长时间的深衰落会造成传输数据出现连续成串的差错，导致接收端信道译码无法纠错，因此，在发送端星座点映射以后，可进行一次符号交织(Symbol Interleaving)，对发送符号进行重排，从而将连续成串的差错离散化、随机化，使接收端信道译码能够有效纠错。现有技术中，插入导频和符号交织这两种操作往往同时采用，但通常是两个独立的步骤，并且同样需要额外占用频谱资源(导频开销)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种可生成导频的交织单元，在对数据进行交织处理的同时可在交织数据中的固定位置生成导频，从而可在不需要导频开销的情况下，实现导频辅助信道估计。本专利技术采用以下技术方案：一种可生成导频的交织单元，包括：一组并行的交织器，用于对输入数据块分别进行交织处理；一个选择器，用于根据各交织器所输出的交织数据获得交织单元的最终输出，具体方法如下：对每一个交织器所输出的交织数据，以其中固定位置的数据构成与预设导频排布等长的虚构导频排布；从所有交织器中选择其虚构导频排布与预设导频排布相同的交织器，并以该交织器的交织数据作为最终输出；如果没有这样的交织器，则从所有交织器中选择其虚构导频排布与预设导频排布最相似的交织器，并用预设导频排布将该交织器的交织数据中的虚构导频排布替换后作为最终输出。根据上述交织单元还可以得到以下技术方案：一种无线通信数据发送装置，根据待发送数据的流向依次包括：CRC校验位添加单元、信道编码单元、星座点映射单元、交织单元、子载波映射单元、IFFT单元、保护间隔插入单元、上变频单元；所述交织单元为以上技术方案所述可生成导频的交织单元。优选地，所述交织单元中的并行的交织器的数目K满足下式：其中，Q表示星座点映射单元的阶数，表示上取整操作，d表示预设导频排布的长度，为预设的期望概率值。一种无线通信数据接收装置，用于接收上述任一技术方案所述装置发送的数据；根据所接收数据的流向依次包括：下变频单元、保护间隔去除单元、FFT单元、子载波解映射单元、信道估计单元、信道均衡单元、解交织单元、星座点解映射单元、信道译码单元、CRC校验单元、选择单元；所述信道估计单元首先根据所述预设导频排布，从子载波解映射单元的输出数据提取接收到的导频排布，然后利用接收到的导频排布和所述预设导频排布进行信道估计；所述解交织单元包括一组并行的解交织器，与所述交织单元中的交织器一一对应；星座点解映射单元、信道译码单元、CRC校验单元分别包括与解交织单元中的解交织器一一对应的一组并行的星座点解映射器、信道译码器、CRC校验器，每个解交织器与其所对应的星座点解映射器、信道译码器、CRC校验器构成一条支路；所述选择单元用于从各支路中选择CRC校验正确的一条支路的数据进行输出。为了减少数据发送装置中使用的交织器的数量，基于相同的专利技术思路，本专利技术进一步提出了以下的一组技术方案：一种可生成导频的交织单元，包括：数据分组模块，用于将输入数据块划分为G个数据子块；G个并行的并行交织器组，与所述G个数据子块一一对应；每个并行交织器组包括一组并行的交织器以及一个选择器；所述一组并行的交织器用于对输入其所在并行交织器组的数据子块分别进行交织处理；所述选择器用于根据其所在并行交织器组中各交织器所输出的交织数据获得该并行交织器组的最终输出，具体方法如下：对每一个交织器所输出的交织数据，以其中固定位置的数据构成与该并行交织器组所对应的预设导频子排布等长的虚构导频子排布；从该并行交织器组的所有交织器中选择其虚构导频子排布与所述预设导频子排布相同的交织器，并以该交织器的交织数据作为所在并行交织器组的输出；如果没有这样的交织器，则从该并行交织器组的所有交织器中选择其虚构导频子排布与预设导频子排布最相似的交织器，并用预设导频子排布将该交织器的交织数据中的虚构导频子排布替换后作为所在并行交织器组的输出；所述预设导频子排布通过以下方法预先设置：将预设导频排布划分为与所述G个并行的并行交织器组一一对应的G个预设导频子排布；数据组合模块，用于对所述G个并行交织器组的G个输出进行组合，得到交织单元的最终输出。一种无线通信数据发送装置，根据待发送数据的流向依次包括：CRC校验位添加单元、信道编码单元、星座点映射单元、交织单元、子载波映射单元、IFFT单元、保护间隔插入单元、上变频单元；所述交织单元为以上技术方案所述可生成导频的交织单元。优选地，所述交织单元中第j个并行交织器组中的交织器的数目kj满足下式：其中，Q表示星座点映射单元的阶数，表示上取整操作，dj表示第j个预设导频子排布的长度，为预设的概率值，j＝1,2,…,G。一种无线通信数据接收装置，用于接收以上任一技术方案所述装置发送的数据；根据所接收数据的流向依次包括：下变频单元、保护间隔去除单元、FFT单元、子载波解映射单元、信道估计单元、信道均衡单元、数据分组单元、解交织单元、数据排列单元、星座点解映射单元、信道译码单元、CRC校验单元、选择单元；所述信道估计单元首先根据所述预设导频排布，从子载波解映射单元的输出数据提取接收到的导频排布，然后利用接收到的导频排布和所述预设导频排布进行信道估计；所述数据分组单元用于按照交织单元中数据分组模块的方式对信道均衡单元输出的数据进行分组；所述解交织单元包括G个并行的并行解交织器组，与所述交织单元中的G个并行交织器组一一对应，每个并行解交织器组包括与对应并行交织器组中的交织本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可生成导频的交织单元，其特征在于，包括：一组并行的交织器，用于对输入数据块分别进行交织处理；一个选择器，用于根据各交织器所输出的交织数据获得交织单元的最终输出，具体方法如下：对每一个交织器所输出的交织数据，以其中固定位置的数据构成与预设导频排布等长的虚构导频排布；从所有交织器中选择其虚构导频排布与预设导频排布相同的交织器，并以该交织器的交织数据作为最终输出；如果没有这样的交织器，则从所有交织器中选择其虚构导频排布与预设导频排布最相似的交织器，并用预设导频排布将该交织器的交织数据中的虚构导频排布替换后作为最终输出。

【技术特征摘要】
1.一种可生成导频的交织单元，其特征在于，包括：一组并行的交织器，用于对输入数据块分别进行交织处理；一个选择器，用于根据各交织器所输出的交织数据获得交织单元的最终输出，具体方法如下：对每一个交织器所输出的交织数据，以其中固定位置的数据构成与预设导频排布等长的虚构导频排布；从所有交织器中选择其虚构导频排布与预设导频排布相同的交织器，并以该交织器的交织数据作为最终输出；如果没有这样的交织器，则从所有交织器中选择其虚构导频排布与预设导频排布最相似的交织器，并用预设导频排布将该交织器的交织数据中的虚构导频排布替换后作为最终输出。2.如权利要求1所述交织单元，其特征在于，使用欧氏距离、或者标准欧氏距离、或者曼哈顿距离作为虚构导频排布与预设导频排布之间的相似性度量，距离越小，相似性越大。3.一种无线通信数据发送装置，根据待发送数据的流向依次包括：CRC校验位添加单元、信道编码单元、星座点映射单元、交织单元、子载波映射单元、IFFT单元、保护间隔插入单元、上变频单元；其特征在于，所述交织单元为权利要求1或2所述可生成导频的交织单元。4.如权利要求3所述无线通信数据发送装置，其特征在于，所述交织单元中的并行的交织器的数目K满足下式：其中，Q表示星座点映射单元的阶数，表示上取整操作，d表示预设导频排布的长度，为预设的期望概率值。5.一种无线通信数据接收装置，用于接收权利要求3或4所述装置发送的数据；根据所接收数据的流向依次包括：下变频单元、保护间隔去除单元、FFT单元、子载波解映射单元、信道估计单元、信道均衡单元、解交织单元、星座点解映射单元、信道译码单元、CRC校验单元、选择单元；其特征在于，所述信道估计单元首先根据所述预设导频排布，从子载波解映射单元的输出数据提取接收到的导频排布，然后利用接收到的导频排布和所述预设导频排布进行信道估计；所述解交织单元包括一组并行的解交织器，与所述交织单元中的交织器一一对应；星座点解映射单元、信道译码单元、CRC校验单元分别包括与解交织单元中的解交织器一一对应的一组并行的星座点解映射器、信道译码器、CRC校验器，每个解交织器与其所对应的星座点解映射器、信道译码器、CRC校验器构成一条支路；所述选择单元用于从各支路中选择CRC校验正确的一条支路的数据进行输出。6.一种可生成导频的交织单元，其特征在于，包括：数据分组模块，用于将输入数据块划分为G个数据子块；G个并行的并行交织器组，与所述G个数据子块一一对应；每个并行交织器组包括一组并行的交织器以及一个选择器；所述一组并行的交织器用于对输入其所在并行交织器组的数据子块分别进行交织处理；所述选择器用于根据其所在并行交织器组中各交织器所输出的交织数据获得该并行交织器组的最终输出，具体方法如下：对每一个交织器所输出的交织数据，以其中固定位置的数据构成与...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚晨皓，马文焱，王昕，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32