專利名稱：發(fā)射用于限制干擾的多載波信號的方法、信號、發(fā)射設備、接收方法和設備以及相應的計 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的領域涉及在有限頻帶上，尤其以高比特率，對數(shù)字信息 的發(fā)射和廣播。
更具體而言，本發(fā)明涉及多載波信號發(fā)射技術，其用于減小在接 收時符號間干擾對多載波信號造成的影響，而無需引入保護間隔(也 稱循環(huán)前綴)。
從而，本發(fā)明的技術特別適合對于經(jīng)歷OFDM/OQAM (正交頻 分復用/偏置正交振幅調(diào)制)類型調(diào)制的多載波信號的發(fā)射，對此類 型調(diào)制，通過Iota原型函數(shù)對載波進行整形?？梢韵氲?，例如在專 利文獻No.FR 2 733 869中描述的Iota原型函數(shù)具有等同于其傅里葉 變換的特性。本發(fā)明當然還可應用于任何其他類型的多載波調(diào)制，尤 其是OFDM/OQAM類型的調(diào)制，而與相關的原型函數(shù)無關。
特別是，本發(fā)明還可應用于無線移動環(huán)境，并使得其有可能處理 關于符號間干擾以及多普勒效應的問題。
特別是，本發(fā)明并非專門應用于采用至少兩個天線用于發(fā)射的 MISO或MIMO (多輸入單輸出或多輸入多輸出)類型多天線系 統(tǒng)。
背景技術：
為解決與符號間干擾(ISI)和多普勒效應有關的問題，采用添 加保護間隔的公知方法，在保護間隔中，并不發(fā)射任何信息。
該技術的主要缺陷在于，它降低了頻譜效率，這是由于在該間隔 期間沒有發(fā)射任何有效負荷信息。因此，需要探求在不引入任何保護 間隔的條件下減小影響多載波信號的ISI的技術。代表本申請人遞交的法國專利文獻FR 2 814 302中提出了構建多 載波信號(例如，屬于OFDM/OQAM類型)的技術，該技術不必引 入保護間隔，并使其有可能限制對導頻造成影響的干擾。特別是，可 以想到OFDM/OQAM (偏置QAM )調(diào)制是經(jīng)典OFDM調(diào)制的可選 替換方式，與OFDM調(diào)制不同，它確實不需要任何保護間隔。
在該技術中，通過將至少其中一個情報(informative)數(shù)據(jù)元素 的值固定在包括有與導頻緊鄰的載波的環(huán)上，構建包括導頻和情報數(shù) 據(jù)元素的多載波信號，以便減小在接收時對該導頻造成影響的干擾。
確實，發(fā)明人注意到對時間頻率平面的參考栽波(稱為導頻)產(chǎn) 生影響的固有干擾主要取決于與每個導頻緊鄰的載波。
從而，如作為本專利申請的整體部分的附錄1中詳細描述的，由
于形成包圍導頻的環(huán)(稱為第一環(huán))的8個載波的干擾e,'"0，在法 國專利申請FR2 814 302中可將其寫為如下形式
其中，
-flm，"表示第n個符號時間的第m個子栽波所發(fā)送的實符號；
- Q"'"o表示與導頻緊鄰的載波的索引；
- ^'"^表示原型函數(shù)g(t)的時移和頻移版本。 發(fā)明人因此試圖消除至少由于第一環(huán)對時間頻率平面的某些參考
載波(尤其是對于OFDM/OQAM類型多載波信號)的固有干擾。
根據(jù)在本文獻中給出的技術，引入在包圍導頻的第一環(huán)的載波之
間的關系，以消除局部(以及幾乎全部)固有干擾，并能夠?qū)崿F(xiàn)對傳
播信道的精確估計。
換而言之，該文獻提出了通過分布式導頻實現(xiàn)多載波調(diào)制的干擾
現(xiàn)象減少的技術，其中，對要發(fā)射的一個或多個情報數(shù)據(jù)元素的值施
加一個或多個約束，以便降低ISI對精確信道估計的實施造成的損害。
從而，消除了由于屬于包圍給定導頻的第一環(huán)的載波(即，由于與所考慮的導頻緊鄰的載波)而在一方面在時間空間中以及在另一方 面在頻率空間中對該導頻造成影響的干擾。
然而，該技術的一個主要缺陷在于當導頻數(shù)量增加時就不適合。 目前，為提高信噪比，有益的是提高每天線發(fā)送出的、在多載波信號 中散射的導頻數(shù)量。
遺憾的是，在生成多載波信號的這些現(xiàn)有技術中，必須將包圍每 個導頻的環(huán)拆開，這使得需要在時間和/或頻率上通過至少兩個載波 將導頻相分離。
更具體而言，如參照圖7所示，提高導頻數(shù)量使得包圍這些導頻 的環(huán)的數(shù)量以及固定值的數(shù)量增加。
從而，使用包圍每個導頻的環(huán)很快就引入在時間-頻率平面中的 空間問題。換而言之，增加導頻數(shù)量導致更主要地使用時間-頻率資 源。
同樣，該現(xiàn)有技術并不適合在MIMO或MISO類型系統(tǒng)中的發(fā) 射，在這些系統(tǒng)中，在時間-頻率平面中以不同位置定位與不同天線 相關聯(lián)的數(shù)個導頻，以便對發(fā)射與接收天線之間的傳播信道進行估 計。
確實，在多天線發(fā)射的情形中，導頻與每個發(fā)射天線相關聯(lián)，從 而使導頻數(shù)量增加。
為了實現(xiàn)對傳播信道的精確估計，因此，在天線導頻的時間-頻 率位置處沒有因相鄰天線導致的干擾或阻塞是必要的。
遺憾的是，現(xiàn)有技術并不處理該情形，從而不適合通過數(shù)個天線 進行發(fā)射。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的尤其是用于克服現(xiàn)有技術的這些缺陷。 更具體而言，本發(fā)明的目的在于，提供能夠使固有符號間千擾和 /或載波間干擾降低的多載波信號發(fā)射技術。
特別是，本發(fā)明的目的在于，提出了適合于例如在MISO或MIMO類型多天線系統(tǒng)中在多載波信號中發(fā)射大量導頻的這種技 術。
本發(fā)明的另一目的在于，提供了適合于發(fā)射OFDM/OQAM類型 信號的這種技術。
本發(fā)明的又一目的在于，提供了實施簡易、成本經(jīng)濟的發(fā)射技 術，其與現(xiàn)有技術相比性能得到改善，特別是在信道估計方面，與現(xiàn) 有技術相比信道估計更精確。
這些目的以及后面將出現(xiàn)的其他目的通過用于發(fā)射多栽波信號的 方法來實現(xiàn)，所述多載波信號由時間連續(xù)符號形成，這些符號包括數(shù) 據(jù)元素集，集中每個數(shù)據(jù)元素對信號的載波頻率進行調(diào)制，所述數(shù)據(jù) 元素首先包括稱為導頻的參考數(shù)據(jù)元素，這些導頻的其中至少某一在 發(fā)射時的值為用于接收所述信號的至少一個接收器所已知，其次包括 情報數(shù)據(jù)元素，這些情報數(shù)據(jù)元素在發(fā)射時的值事先并不為所述一個 或多個接收器已知，在給定時刻以其中 一個數(shù)據(jù)元素調(diào)制的其中 一個 載波頻率稱為載波。
根據(jù)本發(fā)明，該類型發(fā)射方法實現(xiàn)
-對至少兩個要保護的數(shù)據(jù)元素的集產(chǎn)生影響的干擾的計算步 驟，對要保護數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間在時間上間隔以至多 一個栽 波，在頻率上間隔以至多一個載波，所述干擾計入了要保護數(shù)據(jù)元素
值；以及
-要分配給輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素的至少一個值的確定以便 減少在接收時的所述計算出的千擾的步驟。
從而，本發(fā)明依賴于由多載波信號對要保護數(shù)據(jù)元素產(chǎn)生影響的 干擾進行計算和縮減的全新發(fā)明方法，該方法用于在不浪費時間-頻 率資源的條件下實現(xiàn)對傳播信道的精確估計。
確實，本發(fā)明的技術使得，尤其是與現(xiàn)有技術相比，有可能優(yōu)化 時間-頻率資源，這是由于它既不需要使用保護間隔，其中在保護間 隔期間不發(fā)射任何有效負荷信息，也不使用包圍每個導頻的環(huán)(這將很快在時間-頻率平面中引入位置問題)。
通過所使用的輪廓環(huán)的緊密度，由此本發(fā)明很適于實現(xiàn)至少兩個 發(fā)射天線的多天線發(fā)射和在多栽波信號中分布的多個導頻的數(shù)量很大 的單天線發(fā)射，從而在時間和/或頻率上以至少一個載波間隔開的時
間-頻率位置處定位數(shù)個導頻。
更具體而言，考慮在時間和/或頻率上通過至多一個載波將要保
護數(shù)據(jù)元素間隔開，這表示要保護數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間在時間上 通過至多 一個載波和/或一個載波頻率間隔開。
特別是，假^:發(fā)射天線與接收天線之間的傳播信道對于輪廓環(huán)的 所有數(shù)據(jù)元素和要保護數(shù)據(jù)元素都相同。
有益的是，由緊鄰要保護數(shù)據(jù)元素的載波組成的鄰近環(huán)包圍每個 要保護數(shù)據(jù)元素，計算和確定步驟釆用以下子步驟的至少一次迭代的 形式實現(xiàn)
-計算對其中一個要保護數(shù)據(jù)元素產(chǎn)生影響的局部干擾，局部干
擾計入了要保護數(shù)據(jù)元素的值和包圍要保護數(shù)據(jù)元素的鄰近環(huán)的數(shù)據(jù) 元素的值；以及
-確定要給不屬于要保護數(shù)據(jù)元素集的鄰近環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元 素分配的至少一個值，以便減少在接收時的計算出的局部干擾。
隨后迭代計入了在當前迭代期間分配的值，以便確定要給輪廓環(huán) 的至少一個數(shù)據(jù)元素分配的值。
從而，根據(jù)一個可選實施例，考慮到每個要保護數(shù)據(jù)元素、包圍 該元素的鄰近環(huán)，以及試圖消除影響該元素的局部干擾對要保護的每 個數(shù)據(jù)元素逐步應用干擾消除技術。
在確定要給除J^保護的另一數(shù)據(jù)元素之外的鄰近環(huán)的元素分配的 至少一個值時，考慮要保護數(shù)據(jù)元素的值和其鄰近環(huán)的數(shù)據(jù)元素的 值，從而，第一迭代能夠?qū)崿F(xiàn)消除對要保護的第一數(shù)據(jù)元素造成影響 的局部干擾。確實，考慮到了不能對要保護數(shù)據(jù)元素的值進行修改。
然后，對于每個數(shù)據(jù)元素，計入在前一迭代期間分配的值，重新 迭代這些步驟。從而，如果試圖消除或至少減少對要保護的第二數(shù)據(jù)元素造成影響的局部千擾，則會將值分配給包圍除要保護的另一數(shù)據(jù) 元素之外或除在前一迭代期間已確定其值的數(shù)據(jù)元素之外的要保護的 該第二數(shù)據(jù)元素的鄰近環(huán)的至少一個元素。
在以此方式逐步執(zhí)行該過程時，有可能確定要分配給由緊鄰要保 護數(shù)據(jù)元素的載波所構成的輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素的值，以便消 除或至少減少對要保護數(shù)據(jù)元素集產(chǎn)生影響的干擾。
優(yōu)選的是，多載波信號由第一源發(fā)送，且稱為第一信號，要保護
數(shù)據(jù)元素包括
-第一信號的至少一個導頻的第一集；
-至少一個要保護數(shù)據(jù)元素的第二集，在時間-頻率空間中，所 述要保護數(shù)據(jù)元素處在與由至少一個第二源發(fā)送出且具有與第一信號 相同結構的至少一個第二多載波信號的至少一個導頻的位置相對應的 至少一個位置處。
從而，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了在實現(xiàn)2， 3， 4或更多個發(fā)射天線的多天線 系統(tǒng)中的應用。
從而，對于發(fā)射天線考慮要保護數(shù)據(jù)元素屬于第一集或第二集。 更具體而言，對發(fā)送出第一信號的第一發(fā)射天線而言，要保護數(shù) 據(jù)元素是第一信號的導頻(第一集)或在時間-頻率空間中處在與由 第二天線發(fā)送出的第二信號的導頻的位置和/或與由第三天線等發(fā)送 出的第三信號的導頻的位置相對應的位置處的數(shù)據(jù)元素(第二集)。
換而言之，第二集的要保護數(shù)據(jù)元素用于消除對與這樣天線， 即，除與第一集的導頻相關聯(lián)的天線之外的天線，相關聯(lián)的導頻產(chǎn)生 影響的干擾。
有益的是，第二集的要保護數(shù)據(jù)元素是情報數(shù)據(jù)元素，第一和第 二集的要保護數(shù)據(jù)元素形成與在時間-頻率空間中位于相應位置處的 至少一個第二信號的每個序列相正交的序列.
從而，由第一多載波信號的第一和第二集的要保護數(shù)據(jù)元素所形 成的序列與每個其他多載波信號(例如，在實現(xiàn)四個發(fā)射天線的系統(tǒng) 中，為第二、第三和第四多載波信號)所承載的每個序列相正交，這些序列位于在時間-頻率空間中的同樣位置處。
由于這些不同序列彼此正交，從而很容易實現(xiàn)在接收時對數(shù)據(jù)元
素的重新獲得(retrieve)。
優(yōu)選的是，多載波信號屬于OFDM/OQAM類型。
確實，本發(fā)明重點更具體地在于減少對于實時調(diào)制的固有符號間 干擾和/或載波間干擾，特別是著眼于通過散射導頻進行信道估計。 確實，對于OFDM/OQAM類型信號而言，更難以進行信道估計處 理，這是由于實際上所有可用的是其變換項的正交性。因此，特別關 心如何實現(xiàn)和改進對于該類型多載波信號的信道估計。
有益的是，多載波信號的導頻承載實數(shù)值。當多載波信號屬于 OFDM/OQAM類型時，特別對此進行驗證。
本發(fā)明還涉及由包括數(shù)據(jù)元素集的時間連續(xù)符號形成的多載波信 號，每一個數(shù)據(jù)元素調(diào)制信號的載波頻率，所述數(shù)據(jù)元素首先包括稱 為導頻的參考數(shù)據(jù)元素，這些導頻的其中至少某一在發(fā)射時的值為至 少一個接收器所已知，所述接收器用于實現(xiàn)對該信號的接收，其次包 括情報數(shù)據(jù)元素，情報數(shù)據(jù)元素在發(fā)射時的值事先并不為所述一個或 多個接收器已知，在給定時刻由稱為載波的其中一個數(shù)據(jù)元素對其中 一個載波信號進行調(diào)制。
根據(jù)本發(fā)明，信號包括至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素的集，要保護數(shù) 據(jù)元素兩個與兩個之間在時間上以至多一個載波以及在頻率上以至多 一個載波相隔離，給由緊鄰要保護數(shù)據(jù)元素的載波構成的輪廓環(huán)的至 少一個數(shù)據(jù)元素分配至少一個值，以降低在接收時對要保護數(shù)據(jù)元素 造成影響的干擾。
干擾計入了要保護數(shù)據(jù)元素的值和輪廓環(huán)的數(shù)據(jù)元素的值。
更具體而言，考慮到在時間和/或頻率上以至多一個載波對要保
護數(shù)據(jù)元素進行隔離，這表示對要保護數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間在時 間和/或頻率上通過至多一個載波隔離開。
有益的是，多載波信號的要保護數(shù)據(jù)元素稱為第一信號，包括
-第一信號的至少一個導頻的第一集；-至少一個要保護數(shù)據(jù)元素的第二集，這些數(shù)據(jù)元素在時間-頻 率空間中位于與至少一個第二源發(fā)送出的且具有與第一信號相同結構 的至少一個第二多載波信號的至少一個導頻的位置相對應的至少一個 位置處。
優(yōu)選的是，多載波信號屬于OFDM/OQAM類型。 本發(fā)明還涉及接收由包括數(shù)據(jù)元素集的時間連續(xù)符號形成的多載 波信號的方法。
根據(jù)本發(fā)明，接收信號包括至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素，所述要保 護數(shù)據(jù)元素在時間上和在頻率上兩個與兩個之間以至多一個載波相隔 離，在發(fā)射前對信號實現(xiàn)處理操作，以便給由緊鄰要保護數(shù)據(jù)元素的 載波所構成的輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素分配至少一個值，以便減小 對要保護數(shù)據(jù)元素造成影響的干擾，接收方法實現(xiàn)
-由至少某一要保護數(shù)據(jù)元素估計發(fā)射信道的傳輸函數(shù)的步驟；
以及
-重新獲得輪廓環(huán)的數(shù)據(jù)元素以實現(xiàn)與發(fā)射前實現(xiàn)的處理相反的 處理的步驟。
從而，可以注意到，至少某一導頻的值為接收器已知。 換而言之，接收器知道由多載波信號傳遞的至少某一導頻的值，
特別是想要用于實現(xiàn)對發(fā)射天線與該接收器之間傳播信道的估計的導
頻的值，以及可能是由與這些導頻相干擾的至少一個其他發(fā)射天線所
發(fā)送的導頻的值。
還可注意到，在本發(fā)明的特定應用中，例如，在DVB-T情形
中，某些導頻傳遞信息片，并因此沒有必要為一個或多個接收器所已知。
本發(fā)明還涉及用于發(fā)射多載波信號的設備，其中，所述多載波信 號由包括數(shù)據(jù)元素集的時間連續(xù)符號所形成。 根據(jù)本發(fā)明，這樣的設備包括
-計算裝置，用于計算對至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素的集產(chǎn)生影響 的干擾，要保護數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間在時間上和在頻率上以至多一個載波相隔離，干擾計入了要保護數(shù)據(jù)元素的值和由緊鄰要保護數(shù)
據(jù)元素的載波所構成的輪廓環(huán)的數(shù)據(jù)元素的值；以及
-確定裝置，用于確定分配給輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素的至少
一個值，以便減少在接收時的所述計算出的干擾。 這樣的設備特別是能夠?qū)崿F(xiàn)以上所述的發(fā)射方法。 本發(fā)明還涉及用于接收多載波信號的設備，其中，所述多載波信
號由包括數(shù)據(jù)元素集的時間連續(xù)符號所形成。
根據(jù)本發(fā)明，接收信號包括兩個與兩個之間在時間上和在頻率上
以至多一個載波隔離開的至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素，在發(fā)射前對信號
實現(xiàn)處理操作，以便給由緊鄰要保護數(shù)據(jù)元素的載波所構成的輪廓環(huán)
的至少一個數(shù)據(jù)元素分配至少一個值，以便減少對要保護數(shù)據(jù)元素產(chǎn)
生影響的干擾，所述設備包括
-估計裝置，用于從至少某一要保護數(shù)據(jù)元素估計發(fā)射信道的傳
輸函數(shù)；以及
-重新獲得裝置，用于重新獲得輪廓環(huán)的數(shù)據(jù)元素，以實現(xiàn)與發(fā) 射前實現(xiàn)的處理相反的處理。
這樣的設備特別是實現(xiàn)以上描述的接收方法。
本發(fā)明還涉及可從通信網(wǎng)絡下載和/或存儲在計算機可讀載體和/ 或可由微處理器執(zhí)行的、包括用于實現(xiàn)以上所述發(fā)射方法的程序代碼 指令的計算機程序產(chǎn)品，和可從通信網(wǎng)絡下載和/或存儲在計算機可 讀載體和/或可由微處理器執(zhí)行的、包括用于實現(xiàn)以上所述接收方法 的程序代碼指令的計算機程序產(chǎn)品。


結合附圖，通過后面關于優(yōu)選實施例的描述，本發(fā)明的其他特征 和優(yōu)點將更為清楚，這些實施例僅通過非窮舉的，并且示意性的例子 給出，其中
圖1表示出由兩個發(fā)射天線發(fā)送出的兩個多載波信號的要保護數(shù) 據(jù)元素在時間-頻率空間中的分布以及包圍它們的輪廓環(huán)；圖2A、 2B、 3A和3B顯示出在實現(xiàn)三個或四個發(fā)射天線的系統(tǒng) 中的要保護數(shù)據(jù)元素的不同的可能配置以及包圍它們的輪廓環(huán)；
圖4表示出在多天線系統(tǒng)中在同一輪廓環(huán)中發(fā)射數(shù)個導頻的應
用；
圖5顯示出根據(jù)本發(fā)明的用于發(fā)射多載波信號的系統(tǒng)的結構； 圖6顯示出根據(jù)本發(fā)明的用于接收多載波信號的系統(tǒng)的結構； 圖7表示出現(xiàn)有技術對于實現(xiàn)數(shù)個導頻的系統(tǒng)的應用。
具體實施方式
6.1 —般原理
本發(fā)明的一般原理基于對由至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素形成的集產(chǎn) 生影響的干擾的計算，以及對要分配給包圍要保護數(shù)據(jù)元素的輪廓環(huán) 的數(shù)據(jù)元素的至少一個值的確定，以減小該干擾。
從而，本發(fā)明使得能夠消除或至少減小至少由于輪廓環(huán)對與要保 護數(shù)據(jù)元素相對應的時間-頻率網(wǎng)絡的某些載波產(chǎn)生的固有干擾，特 別是對于OFDM/OQAM類型多載波信號而言。
參看圖1，示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于發(fā)射多載波信號的技 術，其能夠減少在接收時對多載波信號產(chǎn)生影響的符號間干擾。
此處，在本文獻中，下面將特別考慮在本專利申請的附錄1中給 出的OFDM/OQAM類型多載波信號。
此外，假設與多載波信號相關聯(lián)的原型函數(shù)g^檢驗在形成本專 利申請完整部分的附錄2中描述的模糊函數(shù)的特性。
最后假設在發(fā)射天線與接收天線之間的傳播信道對于輪廓環(huán)的所 有數(shù)據(jù)元素和要保護數(shù)據(jù)元素都相同。
圖1特別示出在多個獨立調(diào)制頻率載波上的多載波信號的符號在 時間-頻率空間中的分布，其中，多載波信號通過由數(shù)據(jù)元素形成的 時間連續(xù)符號所形成。從而，OFDM/OQAM調(diào)制沿時間軸(垂直 軸)和頻率軸(水平軸)將信道細分為單元。特別是，每個載波與前 一載波相正交。每個頻率/時間單元(例如，單元(m0， n0)，其中，mo對應于 頻率，no對應于時間)都分配有專用載波。多載波信號的符號包括由 在時刻f的載波集所承載的情報元素集。圖1示出例如符號no-l, n0, n0+l， ..。
某些載波承載稱為導頻的參考數(shù)據(jù)元素，某些導頻在發(fā)射時的值 為用于接收信號的至少一個接收器所已知，而其他栽波承載情報數(shù)據(jù) 元素，情報數(shù)據(jù)元素的值在發(fā)射時并不為這些接收器事先已知。
此外，還注意，在本發(fā)明的特定應用中，例如在DVB-T情形 中，某些導頻傳遞信息片，并因此不必為至少一個接收器已知。
6.2綜合方法
從而，圖1示出兩個導頻的發(fā)射，且每個導頻均與在包括兩個發(fā) 射天線11和12的系統(tǒng)中的發(fā)射天線相關聯(lián)，這兩個導頻在時間-頻 率平面中處在鄰近位置。
更具體而言，與第一發(fā)射天線11相關聯(lián)的至少一個第一導頻處 在時間-頻率空間中的位置(mD, no)，而與第二發(fā)射天線12相關聯(lián) 的第二導頻處在時間-頻率空間中的位置(mo， no+l)。
根據(jù)本發(fā)明，由處于與單元(mo， no)和(mo， no+l)相對應的 位置處的載波所承載的數(shù)據(jù)元素定義出要保護數(shù)據(jù)元素集。
在第一步，計算對要保護數(shù)據(jù)元素產(chǎn)生影響的千擾。更具體而 言，該干擾計入要保護數(shù)據(jù)元素的值和由在時間-頻率空間中緊鄰要 保護數(shù)據(jù)元素的載波的載波構成的輪廓環(huán)13的數(shù)據(jù)元素的值。
因此，在圖1所示示例中，輪廓環(huán)13通過處在位置(m(rl， ncr 1 ) ， ( m0， n0-l ) ， ( m0+l, n。曙l ) ， ( m0+l， n0 ) ， ( m0+l， n0+l )， (mo+l， n0+2 ) ， ( m0， n0+2 ) ， (mo畫l， n0+2 ) ， (mo-l, n0+l )， (m0-l， no )處的IO個載波來定義。
特別應注意到，根據(jù)本發(fā)明，每個天線都具有同樣形式的輪廓 環(huán)，且輪廓環(huán)處在同樣的時間-頻率位置處，使得能夠消除對每個天 線的要保護數(shù)據(jù)元素產(chǎn)生影響的干擾。
第二步用于確定要分配給輪廓環(huán)13的至少一個數(shù)據(jù)元素(即，由以上所述10個載波的其中一個所承載的至少一個數(shù)據(jù)元素)的
值，以便能夠減少接收時的計算出的干擾。
為確定分配給輪廓環(huán)的元素的值，則必須對具有N個未知量的N 個方程的方程組進行求解，其中，N為要保護數(shù)據(jù)元素的數(shù)量。
從而，為試圖消除對所有要保護數(shù)據(jù)元素的集產(chǎn)生影響的干擾， 特別是來自輪廓環(huán)的干擾，對以下方程進行求解
。=2 、H,小2 S，U》，
(m乂 ，rt)印)扭 m& Q9
其中，Q表示形成輪廓環(huán)的位置集；
(mi, 表示要保護數(shù)據(jù)元素的位置，i的范圍從l到N; "(^，"0表示輪廓環(huán)要確定的數(shù)據(jù)元素的值，k的范圍1到N, 該輪廓環(huán)處在形成集合G)的位置(mk， nk)處。
換而言之，為了在不降低時間-頻率平面中由要保護數(shù)據(jù)元素的 相鄰元素所占用的空間的條件下提高傳播信道估計，在處于輪廓環(huán) 13內(nèi)的時間-頻率位置處的每個天線上發(fā)射要保護數(shù)據(jù)元素的正交序 列。例如，如參照圖1所示，在時刻to,天線11發(fā)送出在位置 (mo， n0)處具有值X的要保護數(shù)據(jù)元素，而天線12同時發(fā)送出在 位置(mo， nfl)處具有值Y的要保護數(shù)據(jù)元素。在時刻t,，天線11 發(fā)送出在位置(m<)， w+l)處具有值Y的要保護數(shù)據(jù)元素，而天線 12同時發(fā)送出在位置(m0， n0+l)處具有值-X的要保護數(shù)據(jù)元素。
因此，在每個天線上，發(fā)射出在輪廓環(huán)13內(nèi)兩個時間-頻率位置 處的兩個數(shù)據(jù)元素的序列。
關于這些序列能夠重新獲得信道的值的條件是，要保護數(shù)據(jù)元素 的值為實數(shù)，且序列是正交的。
特別是可以注意到，實正交序列必須具有形式[X，Y和(+/-)[Y，-X。
根據(jù)本發(fā)明的一個有益實施例，承載值X的載波承載零值，而 承載值Y的載波為導頻。從而，按照將這些位置從一個天線轉(zhuǎn)化到 另一天線的形式發(fā)射"零"和導頻。特別是可以注意到，在此情形中， 在多天線系統(tǒng)中，由于使發(fā)射天線同步，所以不存在和與每個天線相關聯(lián)的導頻的重疊。
6.3迭4義方法
根據(jù)一個可選實施例，還有可能逐步應用干擾消除技術。 為此，我們考慮包圍每個要保護數(shù)據(jù)元素的鄰近環(huán)。 例如，再次參看圖1，與處在時間-頻率位置(mo， no)的要保護 數(shù)據(jù)元素相對應的與天線11相關聯(lián)的第一導頻由處在位置(mo-l， no ) ， ( m0, no ) , ( m0+l， n0 ) ， ( m0+l, n0+l ) ， ( m0+l， n0+2 )， (m0， no+2) ， (m。漏l， n0+2 ) ， (mo-l， n。+l )處形成與該第一導 頻相關聯(lián)的第一鄰近環(huán)的數(shù)據(jù)元素所包圍。
與處在時間-頻率位置(mc， no+l)的要保護數(shù)據(jù)元素相對應的 與天線12相關聯(lián)的第二導頻由處在位置(mo-l，， (m。， n0 )， (mo+1 ， i o ) ， ( mo+1 ， n0+l ) ， ( m0+l ， n0+2 ) ， ( m0 ， n0+2 )， (mo-l， n。+2 ) ， ( m。-l ， n。+l )處形成與該第二導頻相關聯(lián)的第二 鄰近環(huán)的數(shù)據(jù)元素所包圍。
在該可選實施例中，用于計算出的干擾和確定要分配給輪廓環(huán) 13的至少一個值的步驟按照以下形式實現(xiàn)
-計算對第一導頻產(chǎn)生影響的第一局部干擾，第一局部干擾計入
了處在位置(mo, n。)的第一導頻的值和第一鄰近環(huán)的數(shù)據(jù)元素的 值；以及
-確定要分配給第一鄰近環(huán)中不屬于要保護數(shù)據(jù)元素集的至少一 個數(shù)據(jù)元素的至少一個值，以便減少在接收時計算出的局部干擾。換 而言之，方法確定出要分配給處在位置(mo-l， no-l)，(mo， n(rl K (mo+1 ， n0-l ) , ( m0+l ， n0 ) ， ( m0+l, n0+l ) ， ( m0-l ， n0+l ), (mo-l， n。)的數(shù)據(jù)元素而不是處在位置(mfl, 110+1 )的數(shù)據(jù)元素 (由于它是不能對其值進行修改的要保護數(shù)據(jù)元素)的至少一個值。 因此，有可能對處在上述7個位置處的數(shù)據(jù)元素所承載的這7個值起 作用；
-計算對第二導頻產(chǎn)生影響的第二局部干擾，第二局部干擾計入 了處在位置(m。， no+l)的第二導頻的值和第二鄰近環(huán)的這些數(shù)據(jù)元素的值；以及
-確定要分配給第二鄰近環(huán)中不屬于要保護數(shù)據(jù)元素集的至少一 個數(shù)據(jù)元素的至少一個值，其值在前一確定步驟期間還未被確定。
換而言之，如果在前一確定步驟期間已經(jīng)為第一鄰近環(huán)中除要保 護數(shù)據(jù)元素之外的每個元素都分配了值(對應7個上述值)，則接下 來要確定要分配給第二鄰近環(huán)的其余元素的值(即，處在位置(m0-1， n0-2) , (mo， no+2) ， (m0+l， n0+2)的元素的值)。
特別是要注意，該迭代技術可應用于多載波系統(tǒng)中不相交的鄰近 環(huán)，以便在與天線相關聯(lián)的導頻的時間-頻率位置處，從其他天線發(fā) 送出具有零值的要保護數(shù)據(jù)元素。
那么，本發(fā)明的技術在于，在可能實現(xiàn)對不同鄰近環(huán)進行并行處 理時，消除對每個要保護數(shù)據(jù)元素的干擾，這些環(huán)是不相交的。
一般而言，如果多載波信號實現(xiàn)Iota類型原型函數(shù)，則計算笫 一局部干擾和確定要分配給第一鄰近環(huán)除要保護數(shù)據(jù)元素之外的至少 一個數(shù)據(jù)元素的至少一個值的步驟實現(xiàn)以下關系，其使得能夠確定出 上述7個值
其中，" 表示在時間-頻率位置(mo， H())處的載波的值，而 a和P為通過原型函數(shù)的選擇而定義的系數(shù)。
當所發(fā)射序列具有形式[X，O和[O，XI且當導頻在時間軸上相鄰 時，如參照圖l所示，該關系有效。
如果使得所發(fā)射的這些序列具有形式[X，Y1和(+/-)Y，-X，則必須 計入在鄰近環(huán)關系中相鄰導頻的值。換而言之，必須計入位于與第一 導頻相關聯(lián)的鄰近環(huán)中要保護數(shù)據(jù)元素(例如，第二導頻)的值。
例如，對于天線11和序列X，Y，獲得以下關系，從而使得能夠 消除在第一導頻(X)位置處的固有干擾
一^(-l)^(a鵬+i，加"+"卿+1,"0—+<3卿-i,加-i +y)=0為消除由于與載波(m。， no)有關的第一鄰近環(huán)的ISI，必須驗 證上述方程。可以想到項ISI表示符號間和/或載波間干擾。為此，對 該環(huán)的數(shù)據(jù)元素施加值，并計入屬于第一鄰近環(huán)的第二導頻的值。然 后，第一鄰近環(huán)將等效于承載6個情報數(shù)據(jù)元素。
可選擇直接方法將",—1表示成例如環(huán)中6個其他元素的函 數(shù)。然而，諸如這樣的操作可能導致在該載波與其他6個載波之間能 量的較大變化，并因此造成多載波信號動態(tài)范圍的問題。從而，實現(xiàn) 線性一元變換，以平滑該現(xiàn)象，從而節(jié)省能量。因此，優(yōu)選的是將第 一鄰近環(huán)的其中一個值固定為零，并使用7x7矩陣，系數(shù)" +1為 零，或具有由結構(第二導頻的結構)固定的值，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)上 述關系的消除，而同時確保這些系數(shù)有相同的功率。
由于以上方程是與時間相關的，根據(jù)導頻被設置在偶宇稱符號 (even-parity symbol)還是奇宇稱符號(odd-parity symbol)上，該 變換將有所不同。對于奇宇稱符號(即，當在空間"時間"中考慮的導 頻的位置的索引n。特性為偶宇稱數(shù)時)，將變換的示例表示為如下 形式
其中，例如
<formula>formula see original document page 20</formula>第二導頻的值應為零(Y=0)，應使e6等于零。由符號系統(tǒng){-W, 得到 eo e" e2， e3J e4， es的值,其中,e表示在每個載波
上發(fā)射的符號的能量。
對于奇宇稱符號(即，當在空間"時間"中考慮的導頻的位置的索 引no特性為奇宇稱值時)，例如將其表示為如下變換<formula>formula see original document page 21</formula>
其中，例如<formula>formula see original document page 21</formula>二導頻的值應為零(Y=0:1 ，應使e6等于零。特別是要注意，以上給出對于矩陣M()和IV^的示例僅僅是示意 性的。確實，這些矩陣并不惟一。
根據(jù)可確保節(jié)省能量的優(yōu)選實施例，將矩陣M。和Mi選擇為對 稱且正交的。
一旦確定出第一鄰近環(huán)的值，則重復這些計算步驟，以便消除在 第二導頻(Y)的位置處的固有干擾。
因此，其余要做的是設置處在位置(mo-l， 11o+2) ， (m0， n0+2) ， (mo+l, no+2)處的載波的值，已知在前面的步驟中已將第 二輪廓環(huán)的其他值固定。因此，有可能計算出在第二導頻上由第二鄰 近環(huán)(以及如果它承載非零值的話，也包括第一相鄰導頻)生成的第
二局部干擾/01°，"0+1。
因此，必須服從以下關系a"mo，no+2 _^(-1)"0+ (amo+l,no+2 + %)-1，《0+2 、,《0+1 = 0 同樣，在以下步驟中也遵守上述過程設置要被確定的其余三個
值的其中一個為0，并應用通過(passage)矩陣(3x3)，以確保符 合該關系，同時對發(fā)射系數(shù)賦予同樣的功率。
最后，應注意，在輪廓環(huán)13的10個值之間設置兩個數(shù)據(jù)元素的 值時，有可能消除或至少減少對在該輪廓環(huán)內(nèi)的兩個位置產(chǎn)生影響的 固有干擾，即，例如與用于估計傳播信道的導頻相對應的兩個要保護 數(shù)據(jù)元素。
6.4在實現(xiàn)多于兩個發(fā)射天線的系統(tǒng)中的應用
此外，還應注意，可將本發(fā)明應用于實現(xiàn)多于兩個發(fā)射天線的發(fā) 射系統(tǒng)，要保護數(shù)據(jù)元素有可能在時間和/或頻率上通過至多一個栽 波相分隔。換而言之，在時間上通過至多一個載波且在頻率上通過至 多一個載波將要保護數(shù)據(jù)元素以兩個為一組分隔開。
從而圖2A， 2B示出從三個發(fā)射天線21, 22和23發(fā)射 OFDM/OQAM信號，其中，分別與天線21， 22和23中的每個相關
聯(lián)的導頻Xi, X2和X3—起組成導頻相鄰的導頻組，或者其間留有一
個載波的最大間隔，所述組與要保護數(shù)據(jù)元素集相對應，并且對于每 個天線發(fā)射的所有多載波信號，考慮到導頻組的所有導頻的發(fā)送，由 輪廓環(huán)24將其包圍。
從而，如圖2A所示，在時刻t。處
-天線21發(fā)送處在位置(m。-l， no-l)處具有值&的要保護數(shù)
據(jù)元素；
-天線22同時發(fā)送處在位置(mo-l， H()-l)處具有值Y的要保 護數(shù)據(jù)元素；
-以及，天線23同時發(fā)送處在位置(mo-l, n。-l)處具有值Z 的要保護數(shù)據(jù)元素； 在時刻h處:
-天線21發(fā)送出處在位置(mo-l， n0+l)處具有值Y的要保護 數(shù)據(jù)元素和處在位置(mG+l， nG+l)處具有值Z的要保護數(shù)據(jù)元素；
-天線22同時發(fā)送出處在位置(m0-l， n0+l)處具有值X2的要 保護數(shù)據(jù)元素和處在位置(m。+l， iio+l)處具有值Y的要保護數(shù)據(jù) 元素；
-以及，天線23同時發(fā)送出處在位置(m。-l， n0+l)處具有值 Z的要保護數(shù)據(jù)元素和處在位置(m。+l， n。+l)處具有值X3的要保 護數(shù)據(jù)元素。
特別是，可以想到由每個天線發(fā)送出的序列的條件為，它們必須 正交，且對于OFDM/OQAM類型多載波信號而言，導頻的值必須為 實數(shù)。
從而，與天線21相關聯(lián)的要保護數(shù)據(jù)元素集由包括導頻&的第 一集和包括數(shù)據(jù)元素Y和Z的第二集形成。
可以注意到，在參照圖2A所示的3-天線配置中，定位由發(fā)射天 線21， 22和23中的每個發(fā)送的不同信號的導頻，以便使它們沿時間 或頻率軸保持一個載波的最大間隔。
在接收時，有可能例如假設僅導頻&的值為第一接收器已知， 并使得能夠估計天線21與第一接收器之間傳播信道。該第一接收器 無需知道其他導頻X2和X3的值。
第二接收器特別是能夠知道導頻X2和X3的值，從而，對在天線 22， 23與該第二接收器之間的傳播信道進行估計。
圖2B示出具有3個發(fā)射天線的另一配置，其中，所發(fā)送的不同 信號的導頻的載波僅沿對角線放置(即，沿時間和頻率軸僅偏移一個 載波)。在該配置中，通過處在時間-頻率位置(mo-l, no-I)， 、mo, no )，(m。+l， n。+l)的數(shù)據(jù)元素定義要保護數(shù)據(jù)元素集， 能夠消除載波間干擾的輪廓環(huán)24由緊鄰要保護數(shù)據(jù)元素的載波構
成o
圖3A和3B表示出在實現(xiàn)四個發(fā)射天線31， 32， 33和34的發(fā)
射系統(tǒng)中的兩個示例性配置，其中，導頻Xn X2， X3和X4中的每個
分別與天線31, 32， 33和34的每個相關聯(lián)，能夠?qū)崿F(xiàn)ISI消除的輪廓環(huán)35由緊鄰要保護數(shù)據(jù)元素的載波構成。 根據(jù)圖3A的配置，在時刻t0:
-天線31發(fā)送出處在位置(m。-l， no)處具有值Xi的要保護數(shù) 據(jù)元素和處在位置(m。+l， 處具有值Z的要保護數(shù)據(jù)元素；
-天線32發(fā)送出處在位置(m。-l， n。)處具有值W的要保護數(shù) 據(jù)元素和處在位置(m。+l， n。)處具有值Y的要保護數(shù)據(jù)元素；
-天線33發(fā)送出處在位置(mo-l， no)處具有值Z的要保護數(shù) 據(jù)元素和處在位置(mn+l， no)處具有值X3的要保護數(shù)據(jù)元素；
-天線34發(fā)送出處在位置(mjrl， no)處具有值Y的要保護數(shù) 據(jù)元素和處在位置(m。+l， nG)處具有值W的要保護數(shù)據(jù)元素。
在時刻h:
-天線31發(fā)送出處在位置(mfl， n。+l)處具有值Y的要保護數(shù) 據(jù)元素和處在位置(m。+2, nG+l)處具有值W的要保護數(shù)據(jù)元素；
-天線32發(fā)送出處在位置(mD， no+l)處具有值X2的要保護數(shù) 據(jù)元素和處在位置(mG+2， nQ+l)處具有值Z的要保護數(shù)據(jù)元素；
-天線33發(fā)送出處在位置(m。， no+l)處具有值W的要保護數(shù) 據(jù)元素和處在位置(m。+2， n。+l)處具有值Y的要保護數(shù)據(jù)元素；
-天線34發(fā)送出處在位置(m。， no+l)處具有值Z的要保護數(shù) 據(jù)元素和處在位置(m。+2， no+l)處具有值X4的要保護數(shù)據(jù)元素。
從而，與天線31相關聯(lián)的要保護數(shù)據(jù)元素集包括，包括導頻& 的第一集和包括數(shù)據(jù)元素Y， Z和W的第二集。例如，具有值Y， Z 和W的要保護數(shù)據(jù)元素為情報數(shù)據(jù)元素。
更具體而言，由天線31， 32， 33, 34的每個在要保護數(shù)據(jù)元素 的時間-頻率位置所承載的序列彼此必須正交。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，承載值Y， Z或W的要保護數(shù)據(jù)元 素承載零值。
圖3B示出具有4個發(fā)射天線的另一配置，其中，所發(fā)送的不同 信號的導頻處在時間-頻率位置(mo， no) ，(mo， no+l)， (mo+l， n。+l) ， (mo+l， no)，能夠消除載波間干擾的輪廓環(huán)35由緊鄰要保護數(shù)據(jù)元素的載波構成。
特別是要注意，通過這些不同示意性且非窮舉的示例，在時間上 和/或在頻率上通過至多一個栽波將要保護數(shù)據(jù)元素相分隔，即，將 要^^護數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間在時間上和在頻率上通過至多 一個載 波相分隔，而與發(fā)射天線的數(shù)量無關。確實，假設要保護數(shù)據(jù)元素彼 此并不互相干擾，或當它們在時間和/或頻率上以兩個載波相分隔時 彼此有很少的干擾，對要保護數(shù)據(jù)元素產(chǎn)生影響的干擾的主要部分是 由于緊鄰的載波。
因此，可將本發(fā)明的發(fā)射和干擾消除技術擴展到任何配置，與實
現(xiàn)重疊式(imbricated)鄰近環(huán)的導頻無關。
例如，可將所發(fā)送的不同信號的導頻連續(xù)組合在一起，或可在它 們之間沿時間軸以及頻率軸留下 一 個載波的最大間隔，以便減少在使 用大量導頻期間增大的延遲時間。
此外，為提高信道估計的信噪比，可將相鄰位置處的導頻組合在 一起，或可在它們之間沿時間軸和/或頻率軸留下一個載波的最大間 隔，以便對每個發(fā)射天線分配在該組中的至少兩個導頻。
該變型參照圖4特別示出。
6.5在實現(xiàn)兩個發(fā)射天線的系統(tǒng)中的應用示例，以及在輪廓環(huán)中 的數(shù)個導頻
下面，參照圖4，給出本發(fā)明的可選實施例，其中，發(fā)射數(shù)量增 多的導頻，這些導頻與每個天線相關聯(lián)，特別是，與同一天線相關聯(lián) 的數(shù)個導頻在同一輪廓環(huán)中。
我們考慮，例如，在第一發(fā)射天線41上，在時間和/或頻率上以 至多一個載波將兩個導頻Xi的發(fā)射間隔開，而在第二發(fā)射天線42 上，在時間和/或頻率上以至多一個栽波將兩個導頻X2的發(fā)射間隔 開。此外，還考慮，對于每個發(fā)射天線，發(fā)射承載值零(Y=0)的在 時間/頻率空間中與其他天線的導頻的位置相對應的兩個位置處的載 波。
換而言之，考慮如圖4所示的配置-在時刻to，天線41發(fā)送出處在位置(mo， nfl-l)處具有零值 的要保護數(shù)據(jù)元素，而天線42發(fā)送出處在相應位置(mo， iio-l)處 的導頻X2;
-在時刻h，天線41發(fā)送出處在位置(mn-l, no)處的導頻 和在位置(mG+l， nG)處具有零值的要保護數(shù)據(jù)元素，而天線42發(fā) 送出處在位置(m。-l， n<))處具有零值的要保護數(shù)據(jù)元素和處在位置 (m0+l， n。)處的導頻X2;
-以及，在時刻t2，天線41發(fā)送出處在位置(mo， no+1)處的 導頻而天線42發(fā)送出在位置(mo， n。+l)處具有零值的要保護 數(shù)據(jù)元素。
本發(fā)明通過增加天線發(fā)送出的、分布在多個栽波信號中的導頻的 數(shù)量，還可用于提高信噪比，從而，不必以任何方式浪費時間-頻率 資源，即，不損失在輪廓環(huán)中的緊密度(compactners)。
顯然，值Y可不同于O。
此外，該技術還可應用于僅實現(xiàn)一個發(fā)射天線的發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送出 包括數(shù)量增多的導頻的多載波信號的情形，特別是，在時間和/或頻 率上以至多一個載波將數(shù)個導頻間隔開。
6.6信道的估計
基于由每個導頻接收的值，有可能重新獲得表示信道效率估計的 系數(shù)EU，這是由于會減少在這些導頻中的固有干擾。
我們還考慮例如實現(xiàn)兩個發(fā)射天線的發(fā)射系統(tǒng)，與每個天線相關 聯(lián)的導頻處在同一符號時間的兩個相鄰頻率上(例如，在位置 (m0， no)和(m0+l， )。假設執(zhí)行了以上所迷用于消除ISI的 操作，則可使用X，Y和Y，-X表示在第一和第二天線上分別發(fā)射的序 列。
在此情形中，兩個導頻在發(fā)射期間將彼此干擾。
特別是，將&認為是在第一發(fā)射天線與接收天線之間的傳播信
道系數(shù)的值，而H2是在第二發(fā)射天線與接收天線之間的傳播信道系
數(shù)的值，可以想到，將在給定發(fā)射天線與接收天線之間的傳播信道認為是在輪廓環(huán)中是不變的。
然后，根據(jù)模糊函數(shù)的值，選擇OFDM/OQAM濾波器
/ 2 = r.巧-X.//2 - y.a(J)-//2 - xx)./^ =巧(y -力X) - //2(a: + ,
如果OFDM/OQAM符號的時間指數(shù)為偶宇稱值(即，如果no 為偶數(shù)值)； 或者
/ 2 =仏(y - /ax) + H2(X + ya"
如果OFDM/OQAM符號的時間指數(shù)為奇宇稱值(即，如果no 為奇數(shù)值)。
為簡化在該示例中的計算，可以認為不損失導頻值為Y=0和 X-l的一般性。 在此情形中
即，假設R'尸-R2:
- _/a/ '2 //2 + ja/^ - ja/f! - a2//2 = (1 _ a2)//2
從而，使得能夠重新獲得到信道系數(shù)Hi和H2。
特別是要注意，發(fā)射天線的數(shù)量N和輪廓環(huán)中導頻分布，用于 重新獲得導頻值的方程的系數(shù)將取決于在點(m.mo， n.nfl)處模糊函 數(shù)的值，其中，m和n分別對應于在環(huán)內(nèi)要保護數(shù)據(jù)元素之間的頻率 和時間偏移，該模糊函數(shù)為用于調(diào)制器(例如，IOTA)函數(shù)的 OFDM/OQAM函數(shù)的才莫糊函數(shù)。
此外，為簡化計算，應使得天線數(shù)量較大(N>4)，我們可考慮 在點(m.m。， ii.no)處模糊函數(shù)的值，且m和n包括在[-l，O，l中， 并假設它們在別處為零。還可注意到，對于在OFDM/OQAM中使用 的所有函數(shù)，模糊函數(shù)在點(2m.mo， 2n.no)處由結構獲得補償。
例如，如果我們再次考慮如圖4所示示例，其中，在第一發(fā)射天線41上發(fā)射兩個導頻Xn而在第二發(fā)射天線42上發(fā)射兩個導頻 X2，對于每個發(fā)射天線，將具有零值(Y=0)的載波發(fā)射到在時間-頻率空間中與其他天線導頻的位置相對應的兩個位置，在接收時獲得 以下
<formula>formula see original document page 28</formula>考慮R!為在位置(mo-l， n。)處接收的值，R2為在位置(m0， n0+l)處接收的值，R3為在位置(mo+l， nD)處接收的值，以及R4 為在位置(m。， no-l)處接收的值。
因此，獲得
<formula>formula see original document page 28</formula>
以及
<formula>formula see original document page 28</formula>如果在不同位置處接收的噪音Ri等于bi，其中，l《i《4,則能夠
獲得第一方程的以下值 2(^2-2(1 + 2風-
<formula>formula see original document page 28</formula> 第二項相當于對于被標準化為1的天線所發(fā)射的導頻功率，所得 到的噪聲功率。這就是當每個天線具有兩個導頻時，將該功率乘2的 原因。
下面參照圖5，在此給出實現(xiàn)以上所述方法的多栽波信號的發(fā)射 系統(tǒng)的硬件結構。
該類型發(fā)射系統(tǒng)包括存儲器Me51，處理單元Pe50,裝配有例如 微處理器pPe，并通過計算機程序Pge 52進行驅(qū)動。在初始化時，在由處理單元50的處理器執(zhí)行之前，例如將計算 機52的代碼指令加載到RAM中。在輸入處，處理單元50接收包括 數(shù)據(jù)元素集的符號53，數(shù)據(jù)元素集包括導頻和情報數(shù)據(jù)元素。
根據(jù)程序Pge 52的指令，處理單元50的微處理器pPe實現(xiàn)以上 所述的發(fā)射方法的步驟。處理單元50輸出包括至少兩個要保護數(shù)據(jù) 元素的集的多載波信號54,且將該至少兩個數(shù)據(jù)元素在時間上和/或 在頻率上通過至多 一個載波相分隔，給由緊鄰要保護數(shù)據(jù)元素的載波 所構成的輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素分配至少一個值，以便在接收時 減少對要保護數(shù)據(jù)元素產(chǎn)生影響的干擾。
最后，參照圖6描述實現(xiàn)如以上所述信道估計技術的多載波信號 接收系統(tǒng)的硬件結構。
該類型的接收系統(tǒng)包括存儲器Mr61，處理單元Pr60，裝配有例
如微處理器pPr，并通過計算機程序Pgr 62進行驅(qū)動。
在初始化時，例如將計算機62的代碼指令加載到RAM中，然 后由處理單元60的處理器執(zhí)行。處理單元60輸入包括至少兩個要保 護數(shù)據(jù)元素的集的多載波信號64,且將該至少兩個數(shù)據(jù)元素在時間 上和/或在頻率上通過至多一個載波相分隔，給由緊鄰要保護數(shù)據(jù)元 素的載波所構成的輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素分配至少一個值，以便 在接收時減少對要保護數(shù)據(jù)元素產(chǎn)生影響的干擾。
根據(jù)程序Pgr 62的指令，處理單元60的微處理器nPr實現(xiàn)以上 所述的接收方法的步驟，即，基于至少某一要保護數(shù)據(jù)元素對發(fā)射信 道的傳輸函數(shù)進行估計的步驟，和重新獲得輪廓環(huán)的數(shù)據(jù)元素的步
處理單元60輸出對于多載波信號的情報數(shù)據(jù)元素的估計64。附錄l
固有干擾無傳播信道
1. 經(jīng)典OFDM
在實現(xiàn)具有保護間隔的經(jīng)典OFDM調(diào)制的發(fā)射情形中，發(fā)送出 具有復數(shù)值Cm，n的符號(其中，m為子載波索引，n為時間索引)。 可將發(fā)送出的信號寫為如下形式
m-l
力)=2 S 一gm,n(0 其中，gm，n(t)是原型函數(shù)g(t)的時移和頻移版本。
在經(jīng)典OFDM類型調(diào)制的情形中，具有^)-^T^，從而
〃人一 ir r a-2乂"wruof
gm，rt、" = 1[孝+A)，(/i+l)(rwA)[e
在經(jīng)典OFDM中，在載波之間具有復數(shù)正交，表示
在接收時，真正獲得的以下公式不應具有傳播信道(使用快速傅
里葉變換或FFT算法)
2. OFDM/OQAM
下面，考慮實現(xiàn)OFDM/OQAM調(diào)制，特別是IOTA原型函數(shù)的情形。
以相當于經(jīng)典OFDM情形下的節(jié)奏兩倍高的節(jié)奏to發(fā)射具有實 值a^n的數(shù)據(jù)元素。因此，多個等效復數(shù)符號的頻譜效率與不具有保 護間隔的經(jīng)典OFDM相同。
換而言之，對于同一載波間間距vo，在OFDM/OQAM中每T。由 子載波發(fā)射一個實數(shù)值，在不具有保護間隔的經(jīng)典OFDM中，每2" 發(fā)射一個復數(shù)值(即，等效于兩個實數(shù)值)。因此，發(fā)射的信息量是 同樣的。
從而，OFDM/OQAM的頻鐠效率大于具有持續(xù)期為Tg的保護 間隔的OFDM的頻鐠效率的(Tg+2t。 ) /2to倍。
假設如上所述同樣地表示信號，可將發(fā)射的OFDM/OQAM信號寫為如下
柳=2 2 琴
"加=0 " "
其中，^，n表示在第n個符號時間在第m個子載波上發(fā)送的實數(shù) 符號(偏移QAM) ， M為子載波數(shù)量，vo為載波間間距，w表示 OFDM/OQAM符號的持續(xù)期，g表示原型函數(shù)。函數(shù)g(t)特別是可 以為IOTA原型函數(shù)或能夠保證實正交和完美重構條件的任何其他函 數(shù)。
還可想到，在時域中必須精確地放置對每個子載波進行調(diào)制的原 型函數(shù)以限制符號間干擾，以及在頻域中必須對其進行精確地放置以 限制載波間干擾(由于多普勒效應、相位噪聲等)。該函數(shù)還必須保 證子載波之間的正交性。
如果有下式存在，則保證原型函數(shù)的時移與頻移函數(shù)之間的正交
性
f * 、
V訴 / 在接收信號時，如果不存在傳播信道，有
Mi^(0"(0+"一
但是 *
(;n，n—(mo./10)
項ImM。表示固有干擾，該干擾取決于發(fā)送的其他數(shù)據(jù)am，n?？?br> 以顯示出，ImO，nO主要取決于相鄰8個載波gm0，n0。
如果《'"o表示由于8個栽波引起的干擾，則可以寫出
其中，Q^"o表示相鄰載波的索引集。
對于在OFDM/IOTA中的信道的估計，在專利文獻FR2 814 302 中引入在包圍導頻的8個載波之間的關系，以局部消除該固有干擾(幾乎全部)。
要服從的關系如下
在IOTA原型函數(shù)的具體情形中，具有a--0.4411和J3 = 0.2280。
可以注意到，特別是對于IOTA中任何載波，無論gw，n()為何，
具有以下公式作為在取得實部之前的接收符號
a((-l)"o(a,+i, -a陶一i,) + ( ,+廣、"『1))
(",+1, 0+1 +aOT0_1，rtfl+i +a,_i,"0_i^附錄2 關于模糊函數(shù)的提示
1. 定義
使得x(t)為偶宇稱函數(shù)，X(f)為其傅里葉變換。貝，J:
<formula>formula see original document page 33</formula>
被寫為x的模糊函數(shù)。 此外，具有
特性<formula>formula see original document page 33</formula>
2. OF謹/OQAM網(wǎng)絡情形
在密度為2的OFDM/OQAM網(wǎng)絡的情形中，函數(shù)x吵(t)具有以 下形式
<formula>formula see original document page 33</formula>
且在此情形中<formula>formula see original document page 33</formula>
如在OFDM/OQAM中，函數(shù)x(t)為偶數(shù)，函數(shù)A"t，n)為實數(shù)。 因此，當且僅當(m-m，)和(n-n，)為偶數(shù)值時，在xm，n(t)4 x(n,(t)之間 的標量積將因此為實數(shù)。若否，則為純虛數(shù)。
為了滿足在OFDM/OQAM的實正交性條件，因此，需要服從任
何連接(m，nX0，0)的函數(shù)x(t):
^(2mr。，2mvo) = 0
可對于某些特殊點計算出干擾值。
3. 干擾的計算 在兩個時移符號上，具有<formula>formula see original document page 33</formula>
且<formula>formula see original document page 34</formula>
其中使用了 x(t)為實數(shù)的事實。 在兩個頻率偏移符號上，具有
<formula>formula see original document page 34</formula>通過變量改變f'"卜"^。，獲得
其中，^^=1/2。 因此，具有
〈、,卜,"，O -在使用同樣的方程中，獲得
卜，〉- J":,一1,)，— _ — no孝
即，通過變量改變r^一^。，并考慮^。=1/2:
<formula>formula see original document page 34</formula>
因此，具有
<formula>formula see original document page 34</formula>
通過變量改變纟'=—f，獲得
<formula>formula see original document page 34</formula>
并且，由于x(t)為偶數(shù)值最后，使用同樣的方程，獲得<formula>formula see original document page 35</formula>同樣，使用同樣的變量改變f'-卜"^，并考慮^° = ^，獲得<formula>formula see original document page 35</formula>"^
同樣，具有
<formula>formula see original document page 35</formula>
通過變量改變f'-卜W。，獲得
<formula>formula see original document page 35</formula>
通過變量改變"—t，獲得
<formula>formula see original document page 35</formula>(, 由于，x(t)為偶數(shù)值
<formula>formula see original document page 35</formula>
通過變量改變f'-f+^，獲得 且，由于<formula>formula see original document page 35</formula>
權利要求
1.一種多載波信號發(fā)射方法，所述多載波信號由時間連續(xù)符號形成，這些符號包括數(shù)據(jù)元素集，每個所述數(shù)據(jù)元素對所述信號的載波頻率進行調(diào)制，所述數(shù)據(jù)元素首先包括稱為導頻的參考數(shù)據(jù)元素，所述導頻的其中至少某一在發(fā)射時的值為用于接收所述信號的至少一個接收器所已知，其次包括情報數(shù)據(jù)元素，所述情報數(shù)據(jù)元素在發(fā)射時的值事先并不為所述至少一個接收器已知，在給定時刻用所述數(shù)據(jù)元素的其中一個調(diào)制的所述載波頻率的其中一個稱為載波，特征在于，所述方法實現(xiàn)-計算對至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素的集產(chǎn)生影響的干擾的步驟，使所述要保護數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間在時間上間隔以至多一個載波并且在頻率上間隔以至多一個載波，-所述干擾計入了所述要保護數(shù)據(jù)元素的值和由緊鄰所述要保護數(shù)據(jù)元素的所述載波所構成的輪廓環(huán)的數(shù)據(jù)元素的值；以及-確定要給所述輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素分配的至少一個值以便減少在接收時的所述計算出的干擾的步驟。
2. 根據(jù)權利要求1的多載波信號發(fā)射方法，特征在于，由緊鄰 所述要保護數(shù)據(jù)元素的載波組成的鄰近環(huán)包圍每個所述要保護數(shù)據(jù)元 素，所述計算和確定步驟以下列子步驟的至少一次迭代的形式實現(xiàn)-計算對其中一個所述要保護數(shù)據(jù)元素產(chǎn)生影響的局部干擾，該 局部干擾計入了所述要保護數(shù)據(jù)元素的值和包圍所述要保護數(shù)據(jù)元素 的所述鄰近環(huán)的數(shù)據(jù)元素的值；以及-確定要給不屬于所述要保護數(shù)據(jù)元素集的鄰近環(huán)的至少一個數(shù) 據(jù)元素分配的至少一個值，以便減少在接收時的所述計算出的局部干 擾；隨后迭代計入了在當前迭代期間分配的值，以及 以便確定給輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素分配的值。
3. 根據(jù)權利要求1和2中的任一個的多載波信號發(fā)射方法，特征在于，所述多載波信號由第一源發(fā)送，且稱為第一信號，所述要保護數(shù)據(jù)元素包括-所述第一信號的至少一個導頻的第一集；-至少一個要保護數(shù)據(jù)元素的第二集，在時間-頻率空間中，所 述要保護數(shù)據(jù)元素處在與由至少一個第二源發(fā)送出且具有與所述第一 信號相同結構的至少一個第二多載波信號的至少一個導頻的位置相對 應的至少一個位置處。
4. 根據(jù)權利要求3的多載波信號發(fā)射方法，特征在于，所述第二集的要保護數(shù)據(jù)元素是情報數(shù)據(jù)元素，所述第一和第二集的所述要保護數(shù)據(jù)元素形成與位于在時間-頻率空間中相應位置處的所述至少 一個第二信號的每個序列相正交的序列。
5. 根據(jù)權利要求1至4中的任一項的發(fā)射方法，特征在于，所 述多載波信號屬于OFDM/OQAM類型。
6. —種由時間連續(xù)符號形成的多載波信號，所述時間連續(xù)符號 包括數(shù)據(jù)元素集，每個所述數(shù)據(jù)元素對所述信號的載波頻率進行調(diào) 制，所述數(shù)據(jù)元素首先包括稱為導頻的參考數(shù)據(jù)元素，所述導頻的其 中至少某一在發(fā)射時的值為用于接收所述信號的至少一個接收器所已 知，其次包括情報數(shù)據(jù)元素，所述情報數(shù)據(jù)元素在發(fā)射時的值事先并 不為所述至少一個接收器已知，在給定時刻用所述數(shù)據(jù)元素的其中一個調(diào)制的所述載波頻率的其 中一個稱為載波，特征在于，所述信號包括至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素的集，使所述 要保護數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間在時間上以至多一個載波以及在頻率 上以至多一個載波相隔離，給由緊鄰所述要保護數(shù)據(jù)元素的所述載波構成的輪廓環(huán)的至少一 個數(shù)據(jù)元素分配至少一個值，以降低在接收時對所述要保護數(shù)據(jù)元素 造成影響的干擾，所述干擾計入了所述要保護數(shù)據(jù)元素的值和所述輪廓環(huán)的數(shù)據(jù)元 素的值。
7. —種多載波信號接收方法，所述多載波信號由時間連續(xù)符號 形成，這些符號包括數(shù)據(jù)元素集，每個所述數(shù)據(jù)元素對所述信號的載 波頻率進行調(diào)制，所述數(shù)據(jù)元素首先包括稱為導頻的參考數(shù)據(jù)元素， 所述導頻的其中至少某一在發(fā)射時的值為用于接收所述信號的至少一 個接收器所已知，其次包括情報數(shù)據(jù)元素，所述情報數(shù)據(jù)元素在發(fā)射 時的值事先并不為所述至少一個接收器已知，在給定時刻用所述數(shù)據(jù) 元素的其中一個調(diào)制的所述載波頻率的其中一個稱為載波，特征在于，所述接收信號包括至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素，使所述 數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間在時間上以至多一個載波和在頻率上以至多 一個載波相隔離，在發(fā)射前對信號實現(xiàn)處理操作，以便給由緊鄰要保 護數(shù)據(jù)元素的所述載波所構成的輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素分配至少 一個值，以便減小對所述要保護數(shù)據(jù)元素造成影響的干擾，所述方法實現(xiàn)-由至少某一所述要保護數(shù)據(jù)元素估計發(fā)射信道的傳輸函數(shù)的步 驟；以及-重新獲得所述輪廓環(huán)的所述數(shù)據(jù)元素以實現(xiàn)與發(fā)射前實現(xiàn)的所 述處理相反的處理的步驟。
8. —種多載波信號發(fā)射設備，其中，所述多載波信號由包括數(shù) 據(jù)元素集的時間連續(xù)符號所形成，每個所述數(shù)據(jù)元素對信號的載波頻 率進行調(diào)制，所述數(shù)據(jù)元素首先包括稱為導頻的參考數(shù)據(jù)元素，所述 導頻的其中至少某一在發(fā)射時的值為用于接收所述信號的至少一個接 收器所已知，其次包括情報數(shù)據(jù)元素，所述情報數(shù)據(jù)元素在發(fā)射時的 值事先并不為所述至少一個接收器已知，在給定時刻用所述數(shù)據(jù)元素的其中一個調(diào)制的所述載波頻率的其 中一個稱為載波，特征在于，所述設備包括-計算裝置，用于計算對至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素的集產(chǎn)生影響 的干擾，使所述要保護數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間在時間上以至多 一個 載波和在頻率上以至多一個載波相隔離，所述干擾計入了所述要保護環(huán)的數(shù)據(jù)元素的值；-確定裝置，用于確定要分配給所述輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素 的至少一個值，以便減少在接收時的所述計算出的干擾。
9. 一種多載波信號接收設備，所述多載波信號由包括數(shù)據(jù)元素 集的時間連續(xù)符號所形成，每個所述數(shù)據(jù)元素對信號的載波頻率進行 調(diào)制，所述數(shù)據(jù)元素首先包括稱為導頻的參考數(shù)據(jù)元素，所述導頻的 其中至少某一在發(fā)射時的值為用于接收所述信號的至少一個接收器所 已知，其次包括情報數(shù)據(jù)元素，所述情報數(shù)據(jù)元素在發(fā)射時的值事先 并不為所述至少一個接收器已知，在給定時刻用所述數(shù)據(jù)元素的其中 一個調(diào)制的所述載波頻率的其 中一個稱為載波，特征在于，所述接收信號包括至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素，使所述 數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間在時間上以至多一個載波和在頻率上以至多 一個載波相隔離，在發(fā)射前對所述信號實現(xiàn)處理操作，以便給由緊鄰 所述要保護數(shù)據(jù)元素的所述載波所構成的輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素 分配至少一個值，以便減小對所述要保護數(shù)據(jù)元素造成影響的干擾，所述設備包括-估計裝置，用于從至少某一所述要保護數(shù)據(jù)元素估計發(fā)射信道 的傳輸函數(shù)；以及-重新獲得裝置，用于重新獲得輪廓環(huán)的所述數(shù)據(jù)元素以實現(xiàn)與 發(fā)射前實現(xiàn)的處理相反的處理。
10. —種可從通信網(wǎng)絡下載和/或存儲在計算機可讀載體和/或可 由微處理器執(zhí)行的、包括用于實現(xiàn)權利要求1至5的程序代碼指令的 計算機程序產(chǎn) 品o
11. 一種可從計算機網(wǎng)絡下載和/或存儲在計算機可讀載體和/或可由微處理器執(zhí)行的、包括用于實現(xiàn)權利要求7的程序代碼指令的計 算機程序產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多載波信號發(fā)射方法，所述多載波信號由時間連續(xù)符號形成，這些符號包括數(shù)據(jù)元素集。根據(jù)本發(fā)明，該方法包括計算對至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素的集產(chǎn)生影響的干擾的步驟，使所述至少兩個要保護數(shù)據(jù)元素兩個與兩個之間間隔以至多一個時間載波以及至多一個頻率載波，所述干擾計入了要保護數(shù)據(jù)元素的值和由緊鄰要保護數(shù)據(jù)元素的載波所構成的輪廓環(huán)的數(shù)據(jù)元素的值；以及確定要給輪廓環(huán)的至少一個數(shù)據(jù)元素分配的至少一個值以便減少在接收時的計算出的干擾的步驟。
文檔編號H04B7/04GK101297405SQ200680039964
公開日2008年10月29日 申請日期2006年10月24日 優(yōu)先權日2005年10月26日
發(fā)明者J-P·賈瓦丁 申請人:法國電信公司