基于FBMC调制在指定时间区间内生成多载波导频序列的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于FBMC调制在指定时间区间内生成多载波导频序列的方法，包括如下步骤：在指定频点上通过OFDM调制方式生成第一多载波导频序列，对第一多载波导频序列加窗得到第二多载波导频序列；通过调制一组在规定子载波和规定时间点上的FBMC导频符号，使其与第二多载波导频序列整体相近度最佳；在FBMC导频符号之后发送数据符号，并在该FBMC导频符号上叠加一组修正量，使该修正量正好抵消上述数据符号对指定时间区间产生的影响；将FBMC导频符号加上修正量，获得修正FBMC导频符号，根据修正FBMC导频符号调制获得第四多载波导频序列；本发明专利技术提供的方法，通过寻找一组理想的导频符号，使其经过FBMC调制后的第四多载波导频序列在指定时间区间内与第一多载波导频序列尽可能接近。

Method for generating a carrier pilot sequence within a specified time interval based on FBMC modulation

The invention discloses a method based on FBMC modulation in the specified time interval to generate multi carrier pilot sequence, which comprises the following steps: in a specified frequency on the first generation of multi carrier modulation by OFDM pilot sequence, the first multi carrier pilot sequence window in more than 2 carrier frequency sequence modulation through a waveguide; group specified in sub carrier and the specified time point of the FBMC pilot symbol, and the first more than 2 pilot carrier sequence is close to the best overall; send the data symbols after FBMC pilot symbols, and in the FBMC pilot symbol superimposed on a set of correction, the correction is offset by the data symbols for the specified time interval generated; FBMC pilot symbols and correction, obtained the modified FBMC pilot symbols based on the modified FBMC pilot symbol won the more than 4 carrier pilot sequence provided by the invention; The method, through the pilot symbols to find a set of ideal, make it through a more than 4 FBMC modulation after the pilot sequence in the specified time interval within the pilot sequence and the first multi carrier as close as possible.

【技术实现步骤摘要】
基于FBMC调制在指定时间区间内生成多载波导频序列的方法
本专利技术属于无线通信
，更具体地，涉及一种基于FBMC调制在指定时间区间内生成多载波导频序列的方法。
技术介绍
滤波器组多载波(FilterBankMultiCarrier，FBMC)系统相比于正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)系统具有更高的频谱利用率及更小的带外干扰；FBMC系统己广泛应用于语音处理、快速计算、噪声处理、图像压缩、雷达信号处理、多媒体信号处理等领域，如今作为未来无线通信的一个关键技术，更是通信系统研究中的一大热点。无线通信系统的性能在很大程度上受到无线信道的影响，如阴影衰落和频率选择性衰落等等，因此信道估计的准确度直接决定整个系统的性能。从信道先验算法的角度来看，信道估计又分为：基于参考信号的估计、半盲估计和盲估计。基于参考信号的估计是在待发送数据前加入导频通过导频频点的信道信息来推断整个频带上的信道信息；因此得到一组含有接近于多载波导频序列的信号是信道估计的基础。为了达到这个目的，需要对导频符号进行设计。当前的FBMC信道估计都是基于导频符号的，由于导频符号之间存在干扰，所以信道估计结果较差。如何在FBMC信号中构造多载波导频序列以提高信道估计性能是本领域关注的问题。在获得多载波导频序列的基础上，还要最大程度减小信号的时域长度，以提高频谱利用率，而经过FBMC调制之后的时域信号在最前端和最后端有较长的拖尾，因此在用FBMC调制构造多载波导频序列的时候还需要进行拖尾抑制。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于FBMC调制在指定时间区间内生成多载波导频序列的方法，其目的在于用FBMC导频符号构造利用多载波导频用于信道估计，并且抑制FBMC的时域信号拖尾，增大频谱利用率。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于FBMC调制在指定时间区间内生成多载波导频序列的方法，包括如下步骤：(1)在指定频点上通过OFDM调制生成第一多载波导频序列，对该第一多载波导频序列加窗口得到第二多载波导频序列；(2)根据以下原则获取一组规定子载波和规定时间点上的FBMC导频符号：通过调制所述FBMC导频符号所获得的第三多载波导频序列与所述第二多载波导频序列的整体相近度最佳；其中，整体相近度的值根据所加窗口各区域内第三多载波导频序列与所述第二多载波导频序列差值的绝对值的加权平方和确定；在整体相近度的值最小时，所述整体相近度最佳；(3)根据导频符号之后的数据符号对步骤(2)获得的FBMC导频符号叠加一组修正量获得修正FBMC导频符号；在所述修正FBMC导频符号后加上数据符号进行调制获得第四多载波导频序列。第四多载波导频序列即FBMC系统实际发射的多载波导频序列，接收端利用该多载波导频序列进行信道估计。优选地，上述的方法，对其第一多载波导频序列所加的窗口包括前零值区、前过渡区、平坦区、后过渡区和后零值区；所述窗口在前过渡区、后过渡区均呈滚降状；所述窗口在前过渡区、后过渡区的幅值均不超过其在平坦区的幅值；所述窗口在前零值区和后零值区内幅值为0。优选地，上述的方法，其窗口在前过渡区、后过渡区均为余弦滚降序列；所述前过渡区的幅值所述后过渡区的幅值其中，f(t)是指对应坐标t的幅值，t是指采样点时间序列，M是指FBMC系统的复数符号间隔包含的采样点数，它和FBMC系统的子载波数是相等的，过渡区幅值由0增至1，保证了窗口的过渡区的幅值不超过平坦区的幅值，发送整段数据时发射功率稳定。优选地，上述的方法，上述的整体相近度的值P＝P(前零值区)C(前零值区)+P(前过渡区)C(前过渡区)+P(平坦区)C(平坦区)+P(后过渡区)C(后过渡区)+P(后零值区)C(后零值区)；其中，前零值区相近度P(前零值区)是前零值区内第三多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；前过渡区相近度P(前过渡区)是前过渡区内第三多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；平坦区相近度P(平坦区)是平坦区内第三多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；后过渡区相近度P(后过渡区)是后过渡区内第三多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；后零值区相近度P(后零值区)是后零值区内第三多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；C(前零值区)为前零值区权重，C(前过渡区)为前过渡区权重，C(平坦区)为平坦区权重，C(后过渡区)为后过渡区权重，C(后零值区)为后零值区权重。优选地，上述的方法，其修正量根据以下方法获得，将使得第四多载波导频序列与第二多载波导频序列的整体相近度最佳的修正量作为修正量；该整体相近度的值P2＝P2(前零值区)C2(前零值区)+P2(前过渡区)C2(前过渡区)+P2(平坦区)C2(平坦区)+P2(前过渡区)C2(后过渡区)+P2(后零值区)C2(后零值区)其中，前零值区相近度P2(前零值区)是前零值区内第四多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；前过渡区相近度P2(前过渡区)是前过渡区内第四多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；平坦区相近度P2(平坦区)是平坦区内第四多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；过渡区相近度P2(后过渡区)是后过渡区内第四多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；后零值区相近度P2(后零值区)是后零值区内第四多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和。C2(前零值区)为前零值区权重，C2(前过渡区)为前过渡区权重，C2(平坦区)为平坦区权重，C2(后过渡区)为后过渡区权重，C2(后零值区)为后零值区权重。利用构造好的多载波导频序列进行信道估计的方法是：接收端对接收到的第四多载波导频序列进行傅里叶变换处理，然后将导频载波上的接收值除以导频载波上的发送值即可获得信道估计结果。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)在现有技术中，FBMC符号经过调制之后，由于滤波器的原因会使得调制之后的时域信号前端有一定长度的拖尾，这一拖尾并没有包含实际有用的信息，但占用了时域资源；本专利技术通过将第二多载波导频序列在窗口的前零值区置0，使得导频符号经过FBMC调制之后前端数据趋于0，增加了频谱利用率；(2)在现有技术中，利用OFDM信道估计的方法显然不能应用于FBMC系统中，OFDM的导频符号与数据在同一时间点相互正交，而FBMC系统中相邻符号间存在干扰，这就使得接收端无法恢复纯净的导频信息；本专利技术的方法将导频序列与数据序列在时间点上前后连接，并根据第二多载波导频序列找到一组修正FBMC导频符号，根据该修正FBMC导频符号进行调制，以在指定时间区间内能够生成纯净的多载波导频序列，可更加准确的进行信道估计。附图说明图1是实施例中的导频结构示意图；图2是实施例提供的生成所需FBMC导频符号方法的流程图；图3是实施例中加载在6个单载波上发送的第一多载波导频序列；图4是对第一多载波导频序列加窗的窗口；图5是实施例中对第一多载波导频序列加窗之后生成的第二多载波导频序列；图6是实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FBMC调制在指定时间区间内生成多载波导频序列的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在指定频点上通过OFDM调制生成第一多载波导频序列，对所述第一多载波导频序列加窗口得到第二多载波导频序列；(2)根据以下原则获取一组规定子载波和规定时间点上的FBMC导频符号：通过调制所述FBMC导频符号所获得的第三多载波导频序列与所述第二多载波导频序列的整体相近度最佳；其中，整体相近度的值根据所加窗口各区域内第三多载波导频序列与所述第二多载波导频序列差值的绝对值的加权平方和确定，在所述整体相近度的值最小时，整体相近度最佳；(3)根据导频符号之后的数据符号对所述FBMC导频符号叠加一组修正量获得修正FBMC导频符号；在所述修正FBMC导频符号后加上数据符号进行调制获得第四多载波导频序列。

【技术特征摘要】
1.一种基于FBMC调制在指定时间区间内生成多载波导频序列的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在指定频点上通过OFDM调制生成第一多载波导频序列，对所述第一多载波导频序列加窗口得到第二多载波导频序列；(2)根据以下原则获取一组规定子载波和规定时间点上的FBMC导频符号：通过调制所述FBMC导频符号所获得的第三多载波导频序列与所述第二多载波导频序列的整体相近度最佳；其中，整体相近度的值根据所加窗口各区域内第三多载波导频序列与所述第二多载波导频序列差值的绝对值的加权平方和确定，在所述整体相近度的值最小时，整体相近度最佳；(3)根据导频符号之后的数据符号对所述FBMC导频符号叠加一组修正量获得修正FBMC导频符号；在所述修正FBMC导频符号后加上数据符号进行调制获得第四多载波导频序列。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一多载波导频序列所加的窗口包括前零值区、前过渡区、平坦区、后过渡区和后零值区；所述窗口在前过渡区、后过渡区均呈滚降状；所述窗口在前过渡区、后过渡区的幅值均不超过在平坦区的幅值；所述窗口在前零值区和后零值区内幅值为0。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述窗口在前过渡区、后过渡区均为余弦滚降序列；所述前过渡区的幅值所述后过渡区的幅值其中，f(t)是指对应坐标t的幅值，t是指采样点时间序列，M是指FBMC系统的复数符号间隔包含的采样点数。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述整体相近度的值P＝P(前零值区)C(前零值区)+P(前过渡区)C(前过渡区)+P(平坦区)C(平坦区)+P(后过渡区)C(后过渡区)+P(后零值区)C(后零值区)；其中，前零值区相近度P(前零值区)是前零值区内第三多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；前过渡区相近度P(前过渡区)是前过渡区内第三多载波导频序列与第二多载波导频序列差值的绝对值的平方和；平坦区相近度P(平坦...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈代明，李维，江涛，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42