利用相移极化星座降低PAPR的电信方法和对应装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种传输由极化星座的点构建的多载波符号(X

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用相移极化星座降低PAPR的电信方法和对应装置


[0001]本专利技术涉及电信领域。本专利技术更具体地涉及该领域内与PAPR受限的无线电信号(6G、5G、Wi
‑
Fi等)传输相关的数字通信。
[0002]它特别适用于接入点以及与传输频带超过千兆赫兹的标准(6G等)兼容的便携式电信装置。

技术介绍

[0003]数字通信采用数字传输链，这些链使用众所周知的信号处理模块，如图1所示。
[0004]图1示意性地示出了传统的链。该链从二进制源接收输入数据Bit，二进制数据代表例如音频信号(语音)、多媒体信号(电视流、互联网流)等。输入数据经由纠错编码器COD(例如turbo码、LDPC、极化码)进行编码。交错器ENT对编码数据进行交错。信号二进制编码器MAP将二进制数据包(如码字)转换为星座(BPSK、QPSK、mQAM等)的一个点。该编码器也叫映射器，相当于说映射器将输入数据映射到星座的点。该映射器的输出由输入数据所映射到的星座的符号组成，或者等效地，数据输出被称为映射数据。应当注意，表达式mQAM(QAM是正交振幅调制的首字母缩写)中的m表示调制阶数。图2示出了传统的16QAM调制。信号二进制编码器允许根据给定的星座将由信道编码器(纠错编码器)传送的二进制数据投影或映射到双轴平面上。因此，星座的每个点都携带由一个或多个位形成的一个包。例如，当映射到BPSK、QPSK或mQAM星座时，可以映射到给定星座的点的位数如下：
[0005]‑
BPSK为1位，
[0006]‑
QPSK或4
‑
QAM为2位，
[0007]‑8‑
QAM为3位，
[0008]‑
16
‑
QAM为4位，等等。
[0009]映射数据由多载波调制器MOD调制以生成多载波符号。调制器的输出被馈送到发射器的功率放大器，以发射无线电信号。
[0010]在多载波调制方案中，OFDM调制(OFDM是正交频分复用的首字母缩写)自从在DAB、DVBT、ADSL、4G和5G等各种标准中采用后，已成为基准调制方案。
[0011]这种OFDM调制的内在优势确保了它在上述标准中的成功。这些优点可以包括比使用单载波调制时更少的扩频，对信道时间色散的鲁棒性，以及接收端每个载波用一个系数进行简单的均衡(即ZF均衡，ZF是迫零的首字母缩写)。
[0012]图3展示了实施OFDM调制的调制器的输出。这种OFDM调制器通常是通过傅里叶逆变换(IFFT)实现的。OFDM符号的各个载波使用数据包所映射到的星座点进行调制。载波之间的频率间隔为1/t
s
，其中t
s
是OFDM符号的持续时间。持续时间的保护间隔Δ插入在两个连续的OFDM符号symb之间。这个保护间隔使得可以处理由信道(通常是空气)上的无线电传输期间发生的多次反射引起的回声。该间隔可以用于执行系统的第一所谓的粗略时间同步(在发射器与接收器之间)。因此，它可以允许接收端在解调接收到的无线电信号之前定位FFT窗口。在接收端应用FFT允许在发射端应用的IFFT被反转，即，允许解调接收到的OFDM符
号。
[0013]由于其构造，OFDM调制(与所有多载波调制一样)会产生可能很大且不利于发射器功率放大器正常操作的峰值。这些峰值定义了信号的峰均功率比(PAPR)。
[0014]PAPR是时域多载波信号x(t)的最大值的平方与信号平均功率的比：
[0015][0016]图4展示了由使用16
‑
QAM调制的点调制的2048个载波组成的OFDM调制产生的时域信号的PAPR。该信号的平均PAPR约为9.2dB。
[0017]为了降低PAPR，已知使用称为部分传输序列(PTS)的技术，该技术修改OFDM子块的全局相位。然而，该技术需要将相位信息传输到接收器以纠正OFDM子块这种相位修改，这降低了无线电系统的频谱效率或信号的净吞吐量。
[0018]此外，传输频率越高，振荡器的缺陷就变得越大，除了与接收器的移动相关联的多普勒效应引起的缺陷之外，还会引入相位变化。
[0019]因此，需要一种能够改善这种情况的电信方法，特别是对于未来的标准(6G等)，在这些标准中，传输频带扩展到超过千兆赫兹，并且在对相位变化的鲁棒性方面存在限制。

技术实现思路

[0020]本专利技术的一个主题是一种电信方法，其涉及传输由极化星座的点构建的多载波符号，所述点被块调制，并控制这些块调制点之一的至少一个相位旋转矢量以降低所传输的多载波符号的PAPR。
[0021]根据本专利技术的极化星座包括一组M个点，这些点的坐标以极坐标形式表示，m＝0，...，M
‑
1，被称为极坐标，参考具有两个轴的表示，被确定为使得a
m+1
＝a
m
+p，实数p＞0是该星座的振幅间隔。
[0022]根据该方法，通过旋转矢量将相位旋转或相移应用于映射到载波的一个或多个点，以降低多载波符号的PAPR，而无需向接收器传输任何有关该相移的信息。此外，尽管不传输该信息，但接收器有利地能够毫无歧义地确定星座的接收点。具体地，极化星座允许容纳高达一定量的相移，该量由给定圆上的星座点数决定。
[0023]根据本专利技术的电信方法允许通过定义用于各个点的相位值来解决关于相位变化的各种约束。因此，该方法非常灵活，并且可根据相位约束进行调整。
[0024]所使用的星座还允许提高系统对由振荡器缺陷引起的相位变化的鲁棒性，特别是在6GHz以上的高频下。
[0025]此外，根据本专利技术的电信方法允许通过修改可参数化的间隔值来解决关于振幅变化(噪声)的各种约束。因此，该方法非常灵活，并且可根据噪声约束进行调整。
[0026]根据本专利技术的一个主题，一种电信方法包括：
[0027]‑
经由映射器将输入数据映射到星座的点，该星座包括一组M个点，这些点的坐标以极坐标形式表示，m＝0，...，M
‑
1被确定为使得a
m+1
＝a
m
+p，实数p＞0是该星座的振幅间隔，该星座被称为极化星座，
[0028]‑
经由K个调制器对该星座的点进行块调制，这些点被输入到该K个调制器，以生成
K个符号，K≥2，
[0029]‑
经由加法器将该K个符号进行第一相加以获得多载波符号，并确定该多载波符号的PAPR，其被称为初始PAPR，
[0030]‑
经由移相器将该K个符号中的至少一个符号按旋转角度θ进行相位旋转，以生成K个符号，这些符号被称为相移符号，
[0031]‑
经由加法器将该K个相移符号进行第二相加，以获得新的多载波符号，
[0032]‑
比较该初始PAPR和该新的多载波符号的PAPR，最低PAPR变为该初始PAPR，
[0033]‑
传输最低PAPR的多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电信方法(1)，涉及传输由极化星座的点构建的多载波符号，由至少两个多载波调制器对所述点进行块调制，并控制这些块调制点之一的至少一个相位旋转矢量以降低所传输的多载波符号的PAPR。2.如权利要求1所述的电信方法(1)，包括：
‑
经由映射器(MAP)将输入数据映射到星座的点，该星座包括一组M个点，这些点的坐标以极坐标形式表示，m＝0，...，M
‑
1被确定为使得a
m+1
＝a
m
+p，实数p＞0是该星座的振幅间隔，该星座被称为极化星座.
‑
经由K个多载波调制器(MOD)对该星座的点进行块调制，这些点被输入到该K个多载波调制器，以生成K个符号，K≥2，
‑
经由加法器将该K个符号进行第一相加以获得多载波符号，并确定该多载波符号的PAPR，其被称为初始PAPR，
‑
经由移相器将该K个符号中的至少一个符号按相位旋转角度θ进行相位旋转，以生成K个符号，这些符号被称为相移符号，
‑
经由加法器将该K个相移符号进行第二相加，以获得新的多载波符号，
‑
比较该初始PAPR和该新的多载波符号的PAPR，最低PAPR变为该初始PAPR，
‑
传输最低PAPR的多载波符号。3.如权利要求1或2所述的电信方法(1)，使得该调制经由傅里叶逆变换(IFFT)来实施。4.如权利要求2和3中任一项所述的电信方法(1)，使得针对多个不同的相位旋转角度矢量迭代地执行该相位旋转、该第二相加和该比较。5.如权利要求4所述的电信方法(1)，使得针对多个符号迭代对各种相位旋转矢量的迭代。6.如权利要求1至4中任一项所述的电信方法(1)，星座包括一组M个点，这些点的坐标以极坐标形式表示，m＝1，...，M
‑
1被确定为使得a
m+1
＝a
m
+p，实数p＞0是该星座的振幅间隔，该星座被称为极化星座，该方法使得两个轴限定象限，并且按象限确定极坐标：a
m+1
＝a
m
+p，7.如权利要求6所述的电信方法(1)，使得M＝16，p＝1，并且使得对于每个象限其中α是自然数。8.如权利要求6所述的电信方法(1)，使得对于每个象限8.如权利要求6所述的电信方法(1)，使得对于每个象限9.如权利要求1至4中任一项所述的电信方法(1)，星座包括一组M个点，这些点的坐标以极坐标形式表示，m＝0，...，M
‑
1被确定为使得a
m+1
＝a
m
+p，实数p＞0是该星座的振幅间隔，该星座被称为极化星座，该方法使得两个轴限定象限，并且按一组两个象限确定极坐标：a
m+1
＝a
m
+p，10.如权利要求8所述的电信方法(1)，使得对于合在一起的两个象限
...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：奥兰治，
类型：发明
国别省市：