專利名稱：一種對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信息傳輸技術領域，特別涉及一種對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào) 系統(tǒng)及方法。
背景技術：
當前無線通信技術主要解決的問題是如何在有限的帶寬內(nèi)可靠地提高傳輸速率。在無線 電波傳播過程中，由于多徑效應產(chǎn)生時延擴展，從而產(chǎn)生信道的頻率選擇性衰落，即符號間 干擾；另外，由于接收機和發(fā)射機間的相對移動和傳播環(huán)境中物理的運動產(chǎn)生多普勒擴展， 從而造成信道的時間選擇性衰落。
在數(shù)據(jù)塊傳輸(BlockTransmission)系統(tǒng)中，信道頻率選擇性衰落(符號間干擾)，表現(xiàn)為 塊間干擾和塊內(nèi)干擾兩種形式。對抗符號間干擾的方法之一是采用以數(shù)據(jù)塊為單位的傳輸技 術，如多載波(如正交頻分復用)和單載波頻域均衡技術。
為了避免多徑干擾產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊間干擾， 一般在數(shù)據(jù)塊之間加入保護間隔，其長度大于 信道的最大延時，這樣保護間隔之間的數(shù)據(jù)塊就不會發(fā)生塊間干擾；對于沒有塊間干擾的系 統(tǒng)，通過保護間隔的已知信息，可以消除保護間隔對數(shù)據(jù)塊的干擾；通過數(shù)據(jù)解調(diào)可以消除 數(shù)據(jù)塊對保護間隔的干擾；通過信道估計和信道均衡可以消除在數(shù)據(jù)塊之內(nèi)存在的符號間干 擾。而保護間隔的填充方法有多種，包括循環(huán)前綴(Cyclic Prefix, CP)，零填充(Zero Padding, ZP) 和訓練序列填充。訓練序列填充方法在對抗塊間干擾的同時還可以輔助進行接收機同步、信 道估計和噪聲估計等，保障無線系統(tǒng)的可靠傳輸。
上述多載波和單載波頻域均衡技術可以解決數(shù)據(jù)傳輸中的信道頻率選擇性衰落，但是， 與頻率選擇性衰落同時存在(對偶)的時間選擇性衰落的問題卻依然存在。而在如視距傳播
(Line Of Sight, LOS)的無線移動傳輸環(huán)境，時間選擇性衰落通常是調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設計面臨
的主要的問題。
現(xiàn)有技術中，兩類對抗時間選擇性衰落的方法第一類是糾錯編碼結(jié)合長交織，如采用 Turbo碼或者低密度校驗碼(Low Density Parity Check, LDPC)碼結(jié)合長交織，但是需要 采用低碼率的糾錯編碼才能達到較好的抗時間選擇性效果，降低了效率；另外，用于時間選
擇性衰落信道的糾錯編碼的碼長往往很長，實時性不好；第二類是時間分集，通過在不同時 間發(fā)送相同的信號，滿足接收信號不相關的時間間隔就能較好的對抗時間選擇性衰落，但是 該方法同樣降低了傳輸效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決在對抗信道時間選擇性衰落中效率低，實時性差的問題，本發(fā)明提出一種對抗 時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)及其方法。 具體技術方案如下
一種對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)方法，所述方法包括
a. 在調(diào)制端，接收比特信息，根據(jù)所述比特信息生成符號數(shù)據(jù)塊，然后將所述符號數(shù)據(jù) 塊并行傳輸；
b. 計算導時序列，將所述導時序列插入到所述符號數(shù)據(jù)塊中，
其中，所述導時序列由下式確定p(Z) = V—乂P-￡^(0)， P(/)為填充的導時序列，F(xiàn)為 WxW的FFT矩陣，E為一個GxW矩陣，由F的最后G行組成，V是一個GxG矩陣，第(m力號 元素為expG'2;r(iV-G + zn)4/W)/V^ ， P ^S，g,…,&f是固定的頻域保護間隔序列，xW)為Wxl矩 陣，W為每個數(shù)據(jù)塊的長度，G為頻域保護間隔的長度；
C.根據(jù)所述符號數(shù)據(jù)塊和所述導時序列，獲得頻道信號，將所述頻道信號發(fā)射到解調(diào)端；
d. 在解調(diào)端，接收并選取所需的頻道信號，將所述頻道信號轉(zhuǎn)換為基帶信號；
e. 根據(jù)所述基帶信號，對時變信道進行估計，得到時變信道沖擊響應的估計值，根據(jù)所 述估計值，生成比特信號，
所述時變信道的沖激響應&')，由下式確定
^) = FH[6T(!')0lx(JV_G/2)f 其中，fi'(/) = P:Q， P抓為(G/2)x(G/2)循環(huán)矩陣，其第一行為[S,/^，Pd，，...，P2]， Ol><(w—c/2) 為l)c(W-G/2)零矩陣，F(xiàn)H為矩陣F的共軛轉(zhuǎn)置。
將所述導時序列插入到所述符號數(shù)據(jù)塊中，具體包括
所述導時序列位于所述符號數(shù)據(jù)塊的最后G個符號；或，等間隔的分布于所述符號數(shù)據(jù) 塊中；或，位于所述符號數(shù)據(jù)塊中的任意G個位置。
所述時變信道估計，用于均衡時域傳輸數(shù)據(jù)或?qū)r域傳輸數(shù)據(jù)進行解映射得到比特的硬 判決或者軟判決結(jié)果，提供給后續(xù)的信道譯碼模塊。
一種對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，包括
編碼模塊，用于過濾噪聲；
映射模塊，用于將比特信息轉(zhuǎn)換為符號信息，傳送到串并轉(zhuǎn)換模塊； 串并轉(zhuǎn)換模塊，用于將串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號，傳送到導時序列產(chǎn)生器模塊； 并串轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述導時序列和所述符號信息組成的并行信號轉(zhuǎn)換為串行傳輸； 發(fā)射機模塊，用于將串聯(lián)信號經(jīng)過脈沖成型和數(shù)模轉(zhuǎn)換，并上變頻到所需的頻道，經(jīng)過 天線發(fā)射；
接收機模塊，用于通過天線接收并選取所需頻道的信號，經(jīng)過下變頻、模數(shù)轉(zhuǎn)換和匹配 濾波得到基帶信號；
解映射，用于將符號轉(zhuǎn)換為比特的硬判決或者軟判決結(jié)果； 譯碼模塊，用于將硬判決或者軟判決結(jié)果譯碼，得到比特結(jié)果；
導時序列產(chǎn)生器模塊，用于產(chǎn)生導時序列，所述導時序列由下式確定 p(/) = V—、P-SX(/)), p(/)為填充的導時序列，F(xiàn)為WxW的FFT矩陣，E為一個GxW矩陣， 由F的最后G行組成，V是一個GxG矩陣，第(^a)號元素為exp(y'2;r(W-G +附)I,/iV)/^ ， P-[P^,…,Af是固定的頻域保護間隔序列，x,(/)為iVxl矩陣，W為每個數(shù)據(jù)塊的長度，G為 頻域保護間隔的長度；
時變信道估計模塊，用于獲取時變信道沖擊響應的估計值，所述時變信道的沖激響應^')， 由下式確定6(/) = F"[fiT(/)0lx(w_c/2);r，其中，fi'(Z) = P:Q， P^為(G/2)x(G/2)循環(huán)矩陣， 其第一行為[S，i^,/^—，,...，尸2], 0^—。,2)為lx(W-G/2)零矩陣，F(xiàn)"為矩陣F的共軛轉(zhuǎn)置。
本發(fā)明的技術方案具有如下優(yōu)點
首先，發(fā)射信號塊具有的固定頻域保護間隔結(jié)構，為接收機估計時變信道提供了便利的 條件；其次，以發(fā)射信號的頻域形式具有兩段相同長度的已知序列為例，提出了一種低復雜
度的時變信道估計方法；最后，固定頻域保護間隔得到的時變信道估計可用于均衡時域傳輸 數(shù)據(jù)或?qū)r域傳輸數(shù)據(jù)進行解映射得到比特的硬判決或者軟判決結(jié)果，提供給后續(xù)的信道編 碼模塊。


圖1是現(xiàn)有技術中的多普勒頻移產(chǎn)生的示意圖2是現(xiàn)有技術中典型的多普勒功率譜示意圖3是本發(fā)明實施例1提供的調(diào)制解調(diào)方法的流程圖4是本發(fā)明實施例1提供的調(diào)制解調(diào)方法的詳細流程圖5是本發(fā)明實施例2提供的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構框圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進 一步地詳細描述。 -
對于無線傳播環(huán)境而言，由于移動用戶的移動以及/或者周圍存在的散射體，信道表現(xiàn)為 線性的同時也是時變的。因此，無線信道會在發(fā)射信號中引入頻移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效 應，所以引入的頻移稱為多普勒頻移。
如圖l所示，基站(BS)以頻率y;發(fā)射單音信號，移動臺(MS)以恒定的速度r沿z軸 運動。設ew表示移動臺在f時刻接收到的信號與^軸方向的夾角，則移動終端在f時刻接收到 的信號的頻率為y;+K'), w)為多普勒頻移，由下式給出
v(,)=^4C0,) = fc—,) (i)
式中c為光速，A表示載波波長。由式(1)可見，多普勒頻移隨著信號頻率/。和用戶移動速 度K的增大而增大。v(0的最大值為力，K/A，稱為最大多普勒頻移(DPSD)。不考慮時延擴展 的無線信道的時變沖激響應W，,)可以表示為
/ (r,C). (2) 設發(fā)射信號為W)，在沒有噪聲的情況下，接收信號為 .
ko = ￡ / (r, /)j" - r = ￡ [/ (,)外)〗^ - =(3 ) 式(3)說明，時變信道對發(fā)射信號的影響表現(xiàn)為乘性干擾。/KO的功率譜密度o("稱為多普 勒功率譜密度，如圖2所示，其標稱帶寬&=2;^2/,稱為多普勒擴展。也就是說，發(fā)射信號 經(jīng)過時變信道后會發(fā)生頻率色散，頻譜被擴展的幅度為A。信道變化的速率可以用信道的相
干時間 ;來表征，7;與多普勒頻移成反比 .
7>l/5d. (4)
若信道相干時間遠大于發(fā)射信號的符號間隔，由于信道變化的速率遠小于符號傳輸速率，因 此信道表現(xiàn)出對信號的慢衰落，反之則為快衰落，亦即時間選擇性衰落。 實施例1
下面具體敘述本發(fā)明提出的對抗時間選擇性衰落的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，均考慮信號的時間離 散形式。由于時變信道對發(fā)射信號的影響在時域表現(xiàn)為乘性干擾，在頻域表現(xiàn)為多普勒擴散，可 以在時域以數(shù)據(jù)塊的形式傳輸信號，并且其在頻域具有類似于時域塊傳輸系統(tǒng)的保護間隔形 式。
本發(fā)明實施例在對抗頻率選擇性衰落的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設計基礎土，根據(jù)無線衰落信道的 時頻對偶性，設計對抗時間選擇性衰落的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，包括1、塊傳輸系統(tǒng)設計方法，方 便使用快速傅立葉變換/反變換(FFT/IFFT)的信號處理技術；2、保護間隔的引入，方便消 除數(shù)據(jù)塊之間的干擾；3、訓練序列用于時變信道估計，方便對接收數(shù)據(jù)進行均衡。
如圖3所示為本發(fā)明實施例提供的調(diào)制解調(diào)方法的流程圖，具體步驟如下
a. 在調(diào)制端，接收比特信息，根據(jù)該比特信息生成符號數(shù)據(jù)塊，然后將該符號數(shù)據(jù)塊并 行傳輸；
b. 計算導時序列，將該導時序列插入到符號數(shù)據(jù)塊中，
其中，導時序列由下式確定p(0 = V-'(P-E^(Z))， p(/)為填充的導時序列，F(xiàn)為iVxW 的FFT矩陣，E為一個GxW矩陣，由F的最后G行組成，V是一個GxG矩陣，第(M,/t)號元素 為6鄰(/'2"(^-0 + —4/WV^ ， P4S,A，…，尸c^是固定的頻域保護間隔序列，、(0為iVxl矩陣， W為每個數(shù)據(jù)塊的長度，G為頻域保護間隔的長度；
c. 根據(jù)符號數(shù)據(jù)塊和導時序列串行傳輸，獲得頻道信號，將該頻道信號發(fā)射到解調(diào)端；
d. 在解調(diào)端，接收并選取所需的頻道信號，將該頻道信號轉(zhuǎn)換為基帶信號；
e. 根據(jù)基帶信號，對時變信道進行估計，得到時變信道沖擊響應的估計值，根據(jù)估計值， 生成比特信號，
所述時變信道的沖激響應ii(O，由下式確定
^) = F，(/)0 2)f
其中，fi'(/) = P^Q， P^為(G/2)x(G/2)循環(huán)矩陣，其第一行為[尸p/^,P。,w,…,尸2]， 0lx(w—c/2) 為lx(W-G/2)零矩陣，F(xiàn)"為矩陣F的共軛轉(zhuǎn)置。
如圖4所示為本發(fā)明實施例提出的對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)方法的詳細流程 圖，具體步驟如下
步驟101:接收比特信息，根據(jù)該比特信息生成符號信息，符號信息轉(zhuǎn)換為符號數(shù)據(jù)塊， 然后將該符號數(shù)據(jù)塊并行傳輸。具體包括如下步驟 步驟101a:對比特信息進行編碼處理； 步驟101b:對經(jīng)過編碼處理后的比特信息進行映射處理； 步驟101c;生成符號信息，并轉(zhuǎn)換為符號數(shù)據(jù)塊； 步驟101d:將該符號數(shù)據(jù)塊的傳輸模式由串行傳輸轉(zhuǎn)換為并行傳輸。 步驟102:分別計算每一個符號數(shù)據(jù)塊中要填充的導時序列。
設W為每個符號數(shù)據(jù)塊的長度，亦即快速傅立葉變換(FFT)的長度，G為頻域保護間隔 的長度，亦即在時域插入導時序列的符號數(shù)目，通常情況下，符號數(shù)據(jù)塊的長度大于保護間 隔的長度，即N〉G。第/個發(fā)射的時域信號矢量表示為x(/)-W) + x,(Z)，其中x,(/)為數(shù)據(jù)符號 矢量，x力)代表填充序列矢量，它在數(shù)據(jù)符號位置L4^^…,4f上填充導時序列p0^[A,A,…，/^r，
在其它位置上填充零符號。發(fā)射信號x(!')的頻域表示具有x^[x,，^,…，;^，i^,…,尸J的形式，
其后面G個符號組成固定的頻域保護間隔序列P-W,g，…,/g、它不隨/的變化而變化。由上 述定義可知
<formula>formula see original document page 9</formula>(5) 其中F為FFT矩陣，它是一個WxW矩陣，第(/K，W號元素為exp(力2扁yk/W)/V^。考慮X(,')的后 面G個符號構成的頻域保護間隔矢量P，有如下關系
<formula>formula see original document page 9</formula> (6) 其中，F(xiàn)為快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform, FFT)矩陣，是一個WxW已知的常數(shù)矩 陣，E為一個GxW矩陣，由F的最后G行組成，V是一個GxG矩陣，第(附力號元素為 exp(y'2;r(iV-G + w:^/A0/V^。由式(6)可以得到時域填充的第i個導時序列為
<formula>formula see original document page 9</formula>(7)
步驟103:在符號數(shù)據(jù)塊中插入上述導時序列，第；個發(fā)射的時域信號矢量表示為 X(0 = Xd(,) + Xp(/)，其中，Xp(/)代表填充序列矢量，它在數(shù)據(jù)符號位置L-[I^,…,i^上填充已 知的導時序列p(/)-[A,/^，…，A^，在其它位置上填充零符號，x力)為Wxl矩陣，代表數(shù)據(jù)符號 矢量；
導時序列插入符號數(shù)據(jù)塊中的位置I^[A,^…，^r，可以位于符號數(shù)據(jù)塊的最后G個符 號，也可以等間隔的分布于符號數(shù)據(jù)塊中，還可以位于任意G個位置。類似的，可以在頻域 加入導頻序列經(jīng)過變換后在時域得到固定填充訓練序列。
發(fā)射信號x(/)經(jīng)過時變信道h(/)^/^A,…，^f ，并且受到加性高斯白噪聲(AWGN) w(/)的 干擾。假設發(fā)射信號x(/)的頻域保護間隔長度G大于時變信道的最大多普勒頻移，根據(jù)式(3)， 接收信號可以表示為
<formula>formula see original document page 9</formula> (8) 其中Z)^(W))表示以h(0為對角矢量的對角矩陣。在接收端，對接收到的時域信號y(0做FFT 可以得到
Y(O = Fy(/) = FDZflg(h(/))x(！) + Fw(/), (9 )
根據(jù)調(diào)制定理(S. K. Mitra， Digital Signal Processing: A Computer-Based Approach, 3rd Edition, The McGraw-Hill Co. ， Inc, 2005),長度為W的積序列W。g(h(,'))x(,')的JV點FFT， 可以由H(z') = Fh(,')和X(,')的圓周巻積來實現(xiàn)，即
Y(0 = H_(,) + W(/) (10) 其中W(0為w(/)的頻域形式，H^(,)為一個W階循環(huán)矩陣，其第一行為[//,，/^,/^,，…，//2]。由 式(10)可知，時變信道對發(fā)射信號的影響在頻域轉(zhuǎn)化為循環(huán)巻積關系。進一步可以得知， 由于上一個數(shù)據(jù)塊X(,-l)后面部分的已知序列P充當了下一個數(shù)據(jù)塊X(Z)的保護間隔，而且P 的長度大于最大多普勒擴展，所以數(shù)據(jù)塊X(,'-1)不會干擾X(')。
步驟104:將所述符號數(shù)據(jù)塊和所述導時序列轉(zhuǎn)換為串行傳輸并輸出，生成串聯(lián)信號； 將一次性發(fā)射的數(shù)據(jù)塊接收，然后依次一個一個發(fā)射出去。
步驟105:將所述串聯(lián)信號經(jīng)過脈沖成型和數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，然后進行上變頻處理，得到 所需的頻道，經(jīng)過天線發(fā)射。
步驟106:從所述天線接收，并選取所需頻道的信號，然后經(jīng)過下變頻、模數(shù)轉(zhuǎn)換和匹 配濾波處理后得到基帶信號。
步驟107:對時變信道進行估計，得到時變信道沖擊響應的估計值。
根據(jù)式(10)，本發(fā)明提出一種利用頻域固定保護間隔序列估計時變信道的方法。設發(fā)射 的頻域信號中的已知重復序列P'由兩段相同的長度為G/2的序列P組成，并假設每段序列P
的長度大于最大多普勒頻移，所以第一段序列可以充當?shù)诙涡蛄械难h(huán)前綴。由式(io)
可以知道，對應第二段已知序列的接收信號為
Q = Hdre(/)P + W' (11) 其中W'為(G/2)xl噪聲矩陣，H附(0為(G/2)x(G/2)循環(huán)矩陣，其第一行為[A A,2,/^—,，…，W 。 根據(jù)巻積的交換定理(S. K. Mitra, Digital Signal Processing: A Computer-Based Approach, 3rd Edition, The McGraw-Hill Co. ， Inc, 2005)，式(11)也可以寫成
Q = PcircH'(/) + W' (12) 其中P^為(G/2)x(G/2)循環(huán)矩陣，其第一行為W,P。,2,/^一,…，A]， 11(,) = [//1,//2，-.,//。/2獷為時變 信道的頻域表示。由式(12)， H'(/)可以被估計為
H'。 = P^Q (13) 為了使得P^是可轉(zhuǎn)置的，需要設計P使得P^是一個滿秩矩陣。由于已經(jīng)假設時變信道的最 大多普勒頻移小于G/2，所以H'(0包含了時變信道的所有信息。進一步的，時變信道沖激響
應可以被估計為
6(i)=nfi'r(oolxOV_G/2);T
其中0一—一為lx(iV-G/2)零矩陣，(.)"表示共軛轉(zhuǎn)置。
步驟108:將所述時變信道沖擊響應的估計值進行解映射處理，然后送給譯碼器進行譯 碼，實現(xiàn)調(diào)制解調(diào)。
時變信道沖激響應的估計直接用于對時域信號進行均衡，或作為接收的時域信號y(,〕 的軟信息， 一并送給譯碼器進行譯碼。
本實施例通過獲取導時序列，將其填充到符號數(shù)據(jù)塊中，并提出了利用頻域固定保護間 隔序列估計時變信道的方法，解決了在對抗信道時間選擇性衰落中效率低，實時性差的問題。
實施例2
本發(fā)明實施例提供一種對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，如圖5所示，包括如
下模塊
編碼模塊，用于過濾噪聲；
映射模塊，用于將比特信息轉(zhuǎn)換為符號信息，傳送到串并轉(zhuǎn)換模塊； 串并轉(zhuǎn)換模塊，用于將串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號，傳送到導時序列產(chǎn)生器模塊； 并串轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述導時序列和所述符號信息組成的并行信號轉(zhuǎn)換為串行傳輸；
發(fā)射機模塊，用于將串聯(lián)信號經(jīng)過脈沖成型和數(shù)模轉(zhuǎn)換，并上變頻到所需的頻道，經(jīng)過 天線發(fā)射；
接收機模塊，用于通過天線接收并選取所需頻道的信號，經(jīng)過下變頻、模數(shù)轉(zhuǎn)換和匹配 濾波得到基帶信號；
解映射，用于將符號轉(zhuǎn)換為比特的硬判決或者軟判決結(jié)果 譯碼模塊，用于將硬判決或者軟判決結(jié)果譯碼，得到比特結(jié)果；
導時序列產(chǎn)生器模塊，用于產(chǎn)生導時序列，所述導時序列由下式確定 p(0二V—'(P-Exrf(0)，其中，p(!')為填充的導時序列，F(xiàn)為WxJV的FFT矩陣，E為一個GxW 矩陣，由F的最后G行組成，V是一個GxG矩陣，P^[/^,…,i^是固定的頻域保護間隔序列， x,W為Wxl矩陣，W為每個數(shù)據(jù)塊的長度，G為頻域保護間隔的長度；
時變信道估計模塊，用于獲取時變信道沖擊響應的估計值,所述時變信道的沖激響應& ， 由下式確定
^ ) = F,(0O,G/2/
其中，ft'(,') = P:Q， P。"為(G/2)x(G/2)循環(huán)矩陣，其第一行為W，尸。,2，/^-,，…,/U， Oww-。,2,
為lx(W-G/2)零矩陣，F(xiàn)"為矩陣F的共軛轉(zhuǎn)置。
本實施例通過獲取導時序列，將其填充到符號數(shù)據(jù)塊中，并提出了利用頻域固定保護間 隔序列估計時變信道的方法，解決了在對抗信道時間選擇性衰落中效率低，實時性差的問題。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之 內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，所述方法包括a.在調(diào)制端，接收比特信息，根據(jù)所述比特信息生成符號數(shù)據(jù)塊；b.計算導時序列，將所述導時序列插入到所述符號數(shù)據(jù)塊中，其中，所述導時序列由下式確定p(i)＝V-1(P-Fxd(i))，p(i)為填充的導時序列，F(xiàn)為N×N的FFT矩陣，F(xiàn)為一個G×N矩陣，由F的最后G行組成，V是一個G×G矩陣，第(m，k)號元素為P＝[P1，P2，…，PG]T是固定的頻域保護間隔序列，xd(i)為N×1矩陣，N為每個數(shù)據(jù)塊的長度，G為頻域保護間隔的長度；c.將所述符號數(shù)據(jù)塊和所述導時序列串行傳輸，獲得頻道信號，將所述頻道信號發(fā)射出去；d.在解調(diào)端，接收并選取所需的頻道信號，將所述頻道信號轉(zhuǎn)換為基帶信號；e.根據(jù)所述基帶信號，對時變信道進行估計，得到時變信道沖擊響應的估計值，根據(jù)所述估計值，生成比特信號，所述時變信道的沖激響應由下式確定
2. 根據(jù)權利要求1所述的對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，將所 述導時序列插入到所述符號數(shù)據(jù)塊中的方式是指將所述導時序列置于所述符號數(shù)據(jù)塊的最后 G個符號。
3. 根據(jù)權利要求1所述的對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，將所 述導時序列插入到所述符號數(shù)據(jù)塊中的方式是指將所述導時序列等間隔地分布于所述符號數(shù) 據(jù)塊中。
4. 根據(jù)權利要求1所述的對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，將所 述導時序列插入到所述符號數(shù)據(jù)塊中的方式是指將所述導時序列置于所述符號數(shù)據(jù)塊中的任 意G個位置。
5. —種對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，包括 編碼模塊，用于過濾噪聲；映射模塊，用于將比特信息轉(zhuǎn)換為符號信息，傳送到串并轉(zhuǎn)換模塊；串并轉(zhuǎn)換模塊，用于將串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號，傳送到導時序列產(chǎn)生器模塊； 并串轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述導時序列和所述符號信息組成的并行信號轉(zhuǎn)換為串行傳輸；發(fā)射機模塊，用于將串聯(lián)信號經(jīng)過脈沖成型和數(shù)模轉(zhuǎn)換，并上變頻到所需的頻道，經(jīng)過天線發(fā)射；接收機模塊，用于通過天線接收并選取所需頻道的信號，經(jīng)過下變頻、模數(shù)轉(zhuǎn)換和匹配 濾波得到基帶信號；解映射，用于將符號轉(zhuǎn)換為比特的硬判決或者軟判決結(jié)果； 譯碼模塊，用于將硬判決或者軟判決結(jié)果譯碼，得到比特結(jié)果； 其特征在于，所述系統(tǒng)還包括導時序列產(chǎn)生器模塊，用于產(chǎn)生導時序列，所述導時序列由下式確定 p(/) = V—'(P-iX(/))， p(/)為填充的導時序列，F(xiàn)為WxW的FFT矩陣，E為一個GxW矩陣， 由F的最后G行組成，V是一個GxG矩陣，第號元素為expC/'2;rC￥-G + w)it/W)/V^ ， P-[/^,…，/^是固定的頻域保護間隔序列，、(/)為7Vxl矩陣，W為每個數(shù)據(jù)塊的長度，G為 頻域保護間隔的長度；時變信道估計模塊，用于獲取時變信道沖擊響應的估計值，所述時變信道的沖激響應6(/)， 由下式確定ii(/) = F"[AT(/)0lx(w_c/2):r，其中，A'(/) = P^Q， P^為(G/2)x(G/2)循環(huán)矩陣， 其第一行為W,i^，L,，…，尸2]， O,,—一為lx(W-G/2)零矩陣，^為矩陣F的共軛轉(zhuǎn)置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對抗時間選擇性衰落信道的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)及方法，所述方法包括在調(diào)制端，接收比特信息，根據(jù)比特信息生成符號數(shù)據(jù)塊，然后將符號數(shù)據(jù)塊并行傳輸；計算導時序列，將導時序列插入到符號數(shù)據(jù)塊中；根據(jù)符號數(shù)據(jù)塊和導時序列，獲得頻道信號，將頻道信號發(fā)射到解調(diào)端；在解調(diào)端，接收并選取所需的頻道信號，將頻道信號轉(zhuǎn)換為基帶信號；根據(jù)基帶信號，對時變信道進行估計，得到時變信道沖擊響應的估計值，根據(jù)估計值，生成比特信號。所述系統(tǒng)包括編碼模塊，映射模塊，串并轉(zhuǎn)換模塊，導時序列產(chǎn)生器模塊，并串轉(zhuǎn)換模塊，發(fā)射機模塊，接收機模塊，時變信道估計模塊，解映射，譯碼模塊。本發(fā)明具有運算簡單、便利等優(yōu)點。
文檔編號H04L1/00GK101170383SQ20071017885
公開日2008年4月30日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權日2007年12月6日
發(fā)明者唐世剛, 健 宋, 彭克武, 楊知行, 潘長勇 申請人:清華大學