專利名稱：發(fā)送和接收正交頻分復(fù)用類型的多載波信號(hào)的方法以及對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻信號(hào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是數(shù)字信息的傳輸和廣播的領(lǐng)域，尤其是以高比特率在有限頻帶上進(jìn)行數(shù)字信息的傳輸和廣播的領(lǐng)域。
更具體地，本發(fā)明屬于一種發(fā)送和接收多載波信號(hào)的技術(shù)，其中通過(guò)該多載波信號(hào)在接收過(guò)程中可以獲得例如無(wú)線電移動(dòng)環(huán)境下的傳輸信道的估計(jì)。
本發(fā)明的技術(shù)特別適于多載波信號(hào)的傳輸，其中這些多載波信號(hào)已經(jīng)歷OFDM/OQAM(正交頻分復(fù)用/偏置正交調(diào)幅)類型調(diào)制或者BFDM/OQAM(雙正交頻分復(fù)用/OQAM)類型調(diào)制，其中通過(guò)這些調(diào)制技術(shù)由原型函數(shù)對(duì)所述載波成形。
2.
背景技術(shù)：
2.1多載波調(diào)制 2.1.1OFDM調(diào)制 今天已知OFDM(正交頻分復(fù)用)類型多載波調(diào)制。這種調(diào)制技術(shù)可以有效地解決廣播信息(尤其是有線或無(wú)線多徑信道)的廣播信息的問(wèn)題。
由此，在例如ADSL(非對(duì)稱數(shù)字用戶線)或PLC(電力線通信)的有線傳輸應(yīng)用或者例如DAB(數(shù)字音頻廣播)、DVB-T(陸地?cái)?shù)字視頻廣播)或WLAN(無(wú)線局域網(wǎng))類型的系統(tǒng)的無(wú)線傳輸應(yīng)用的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中選擇了OFDM多載波調(diào)制技術(shù)。
然而，通過(guò)OFDM調(diào)制器進(jìn)行的信號(hào)的矩形成形的缺點(diǎn)在于較差的頻率布置。
因此，提出了替換方案以建立多載波調(diào)制系統(tǒng)，其中通過(guò)稱為原型函數(shù)的函數(shù)對(duì)信號(hào)成形，從而獲得更好的頻率布置。
實(shí)際上，多載波調(diào)制的載波的集合形成了多路復(fù)用，并且可以通過(guò)相同的原型函數(shù)(即g(t))對(duì)這個(gè)多路復(fù)用的每個(gè)載波成形，其中g(shù)(t)表征了多載波調(diào)制。
2.1.2OFDM/OQAM調(diào)制 因此，提議的一個(gè)方案包括由一種調(diào)制替換在每個(gè)載波上實(shí)現(xiàn)的QAM(正交幅度調(diào)制)，其中對(duì)兩個(gè)連續(xù)的載波頻率，對(duì)通過(guò)半個(gè)符號(hào)(symbol)時(shí)間進(jìn)行發(fā)送的復(fù)符號(hào)的實(shí)部和虛部進(jìn)行偏移。
這種交替導(dǎo)致OFDM/OQAM類型多載波調(diào)制。這種方案使得尤其可以獲得具有不一定是矩形的原型濾波器的期望的正交性條件。
實(shí)際上，通過(guò)OQAM調(diào)制引入的時(shí)間偏移放松了正交性約束，更加放松了雙正交性約束。與OFDM調(diào)制的簡(jiǎn)單矩形原型函數(shù)相比較，這種類型的調(diào)制提供了原型函數(shù)的更寬選擇。
因此，根據(jù)針對(duì)給定應(yīng)用所考慮的傳輸信道的類型，例如無(wú)線電移動(dòng)或者電力線通信(PLC)信道，可以選擇適于所遇到的失真類型的原型函數(shù)。具體地講，優(yōu)選地選擇比OFDM調(diào)制中使用的基數(shù)正弦具有更高頻率選擇性的原型函數(shù)，尤其在無(wú)線電移動(dòng)信道中以克服由于多普勒效應(yīng)所導(dǎo)致的頻率分散或者在PLC信道中以更高效率抵抗窄帶噪聲現(xiàn)象并且一般更容易滿足傳輸掩蔽的頻率規(guī)范。
由此，OFDM/OQAM調(diào)制是經(jīng)典OFDM調(diào)制的替代，依賴于明智地選擇原型函數(shù)來(lái)調(diào)制需要很好布置在時(shí)間/頻率空間內(nèi)的信號(hào)的每個(gè)載波。
具體地講，圖1示出了由OFDM/OQAM調(diào)制發(fā)送的實(shí)值數(shù)據(jù)元素和由經(jīng)典OFDM調(diào)制沒(méi)有任何保護(hù)間隔發(fā)送的復(fù)值數(shù)據(jù)元素的時(shí)間/頻率表示，由給定時(shí)刻t的數(shù)據(jù)元素的集合形成OFDM/QAM復(fù)值符號(hào)或者OFDM/OQAM實(shí)值符號(hào)。此外，每個(gè)時(shí)間/頻率位置承載一個(gè)載波頻率，這個(gè)載波頻率在本文下面說(shuō)明中稱作子載波或者直接稱作載波。
在圖1，給定時(shí)刻t的三角形表示OFDM/QAM符號(hào)的復(fù)值數(shù)據(jù)元素。給定時(shí)刻t所示的圓圈和星號(hào)表示OFDM/QAM符號(hào)的實(shí)值數(shù)據(jù)元素。例如，對(duì)兩個(gè)連續(xù)實(shí)值OFDM/OQAM符號(hào)，圓圈對(duì)應(yīng)于復(fù)符號(hào)的實(shí)部、而星號(hào)對(duì)應(yīng)于復(fù)符號(hào)的虛部，所述復(fù)符號(hào)來(lái)自QAM星座，其試圖通過(guò)利用OFDM/OQAM調(diào)制發(fā)送。
實(shí)際上，對(duì)復(fù)數(shù)類型的經(jīng)典OFDM調(diào)制，同時(shí)發(fā)送來(lái)自QAM星座的復(fù)值的實(shí)部和虛部，以每個(gè)符號(hào)時(shí)間段Tu為間隔；然而，在實(shí)數(shù)類型的OFDM/OQAM調(diào)制中，以一個(gè)復(fù)半個(gè)符號(hào)時(shí)間(Tu/2)的時(shí)間偏移來(lái)發(fā)送實(shí)部和虛部。
在圖1可以看出，OFDM/OQAM的譜效率與沒(méi)有任何保護(hù)間隔的經(jīng)典OFDM相同。實(shí)際上，如果v0表示多路復(fù)用的兩個(gè)相鄰載波之間的間隔，并且τ0表示兩個(gè)實(shí)值符號(hào)之間的時(shí)間間隔，則對(duì)相同的載波間隔v0進(jìn)行下面的發(fā)送 -在OFDM/OQAM，在每個(gè)時(shí)隙v0按照每個(gè)載波發(fā)送一個(gè)實(shí)值； -在沒(méi)有保護(hù)間隔的經(jīng)典OFDM，按照每2×τ0＝Tu發(fā)送一個(gè)復(fù)值(即，兩個(gè)實(shí)值)。
換言之，OFDM/OQAM的譜效率是具有持續(xù)時(shí)間Tg的保護(hù)間隔的經(jīng)典OFDM的(Tg+2τ0)/2τ0倍。
2.1.3BFDM/OQAM調(diào)制 另外，如果我們選擇接收端的解調(diào)函數(shù)不一定是發(fā)送使用的原型函數(shù)的共軛函數(shù)，則可能通過(guò)利用雙正交性的屬性將OFDM/OQAM概括成BFDM/OQAM調(diào)制技術(shù)。
關(guān)于OQAM家族的偏移原理在BFDM/OQAM調(diào)制的上下文中是嚴(yán)格一致的。由此，圖1還可以應(yīng)用到BFDM/OQAM類型調(diào)制。
更具體地，對(duì)給定長(zhǎng)度的原型濾波器，BFDM/OQAM類型調(diào)制的值是可以減小由于傳輸系統(tǒng)所導(dǎo)致的延遲。
在本文如上所述，BFDM/OQAM調(diào)制技術(shù)與OFDM/OQAM調(diào)制技術(shù)相同，以O(shè)FDM發(fā)送復(fù)值符號(hào)的速率的兩倍速率發(fā)送實(shí)值符號(hào)。因此，這兩個(gè)調(diào)制在理論上具有相同的譜效率。
更具體地，BFDM/OQAM信號(hào)可以在基帶中以下面形式表示
其中， -am，n，在載波m在時(shí)刻n發(fā)送的實(shí)數(shù)據(jù)元素； -M，載波頻率的數(shù)目(需要是偶數(shù))； -g，由調(diào)制器利用的原型函數(shù)； -τ0，BFDM/OQAM符號(hào)的持續(xù)時(shí)間； -v0，載波之間間隔； -φm，n，相位項(xiàng)，被選擇為獲得實(shí)部/虛部交替從而獲得正交性或者更加一般的雙正交性。
實(shí)際上，在雙正交情況下，接收時(shí)的解調(diào)基礎(chǔ)可以與發(fā)送不同，并且可以以下面形式表示 雙正交性的條件于是可以以下面的形式表示
其中，<.，.>R表示實(shí)標(biāo)量乘積而

表示實(shí)部。
然而，BFDM/OQAM(或者OFDM/OQAM)類型調(diào)制技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)在于僅對(duì)要發(fā)送的符號(hào)的實(shí)值獲得雙正交性(或者正交性)條件。這導(dǎo)致了接收時(shí)的估計(jì)問(wèn)題，尤其是傳輸信道的估計(jì)，因?yàn)樗邮盏姆?hào)多是復(fù)符號(hào)。
2.2傳輸信道 下文中，簡(jiǎn)要描述尤其是無(wú)線電移動(dòng)環(huán)境中的傳輸信道的特征以及這種信道的估計(jì)的技術(shù)。實(shí)際上可以想到，從要發(fā)送的信息成形電信號(hào)的方法取決于發(fā)送這個(gè)信號(hào)的條件。
2.2.1傳輸信道的特征 在無(wú)線電移動(dòng)環(huán)境中，所發(fā)送的波在它的旅途中經(jīng)歷大量的反射并且接收器由此接收該發(fā)送信號(hào)的延遲版本之和。這些版本各自被衰減并且相位隨機(jī)漂移。這種稱為“延遲擴(kuò)展”的現(xiàn)象產(chǎn)生符號(hào)間干擾(ISI)。項(xiàng)ISI尤其是指時(shí)間符號(hào)之間和/或載波之間的干擾。例如，在城市類型的環(huán)境下，延遲擴(kuò)展在一些微秒或更小的范圍內(nèi)。
由于假定接收器(例如，乘車者的車載無(wú)線電電話)正在運(yùn)動(dòng)，所以稱為多普勒效應(yīng)的效應(yīng)還在每個(gè)路徑上發(fā)揮作用，從而導(dǎo)致接收譜的頻率漂移與車輛運(yùn)動(dòng)速度成比例。
這些效應(yīng)的組合表示為非靜態(tài)信道的形式，在某些頻率上具有深度衰落效應(yīng)。這種信道尤其可以作為頻率選擇信道。在某些應(yīng)用中，尤其在本發(fā)明的上下文中有價(jià)值的，傳輸波段的寬度大于信道相干波段的寬度(即，可以認(rèn)為信道頻率響應(yīng)是恒定的波段，給定的時(shí)間段內(nèi))。衰落現(xiàn)象由此出現(xiàn)于該波段內(nèi)，即在給定時(shí)刻，某些頻率高度衰減。
為了克服這些不同的現(xiàn)象(由于ISI和多普勒現(xiàn)象導(dǎo)致)，可以設(shè)想在OFDM類型系統(tǒng)內(nèi)加入保護(hù)間隔，其中沒(méi)有進(jìn)行傳輸，從而確保接收的所有信息來(lái)自同一符號(hào)。在子載波的一致解調(diào)的情況下，通過(guò)估計(jì)在時(shí)間/頻率網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)點(diǎn)的它的值來(lái)校正由信道所給定的失真。
這種保護(hù)間隔的引入由此減小了有關(guān)符號(hào)間干擾的現(xiàn)象。
然而，這種技術(shù)的一個(gè)主要缺點(diǎn)在于由于在保護(hù)間隔內(nèi)沒(méi)有發(fā)送有效載荷信息，所以它的譜效率受到限制。
另一方面，OFDM/OQAM和BFDM/OQAM類型調(diào)制技術(shù)不一定非要引入保護(hù)間隔或循環(huán)前綴，并且同時(shí)具有與經(jīng)典OFDM調(diào)制相同的譜效率。
2.2.2傳輸信道的估計(jì) 當(dāng)執(zhí)行傳輸信道的估計(jì)時(shí)，一方面的實(shí)數(shù)型多載波調(diào)制和另一方面的復(fù)數(shù)型多載波調(diào)制的不同特征引起不同類型的處理。
下文中，詳細(xì)描述用于估計(jì)實(shí)數(shù)型調(diào)制(例如OFDM/OQAM或者BFDM/OQAM型調(diào)制)的傳輸信道的技術(shù)。實(shí)際上，在實(shí)型多載波調(diào)制的情況下，具有實(shí)意義的轉(zhuǎn)化值(translated values)的正交性這一事實(shí)使得信道估計(jì)過(guò)程更加困難。
實(shí)際上，為了估計(jì)給定子載波的信道的復(fù)增益，可以在所考慮的子載波上執(zhí)行接收信號(hào)的復(fù)投影。現(xiàn)在，實(shí)意義的轉(zhuǎn)化值的正交性和原型函數(shù)(甚至選擇在時(shí)間和頻率的最大程度上進(jìn)行本地化的那些原型函數(shù))對(duì)兩個(gè)軸(即時(shí)間軸或頻率軸)的至少一個(gè)具有無(wú)限支持的事實(shí)暗示了即使在理想信道上，也將會(huì)產(chǎn)生(固有)載波間干擾。
實(shí)際上，基于原型函數(shù)的轉(zhuǎn)化值，接收信號(hào)的投影的虛部不是0。干擾產(chǎn)生項(xiàng)于是出現(xiàn)并且被加入到解調(diào)信號(hào)，并且在進(jìn)行信道估計(jì)之前必須進(jìn)行校正。由此，需要設(shè)計(jì)方法以補(bǔ)償這個(gè)復(fù)正交性的損失并由此至少減少了OFDM/OQAM或者BFDM/OQAM型調(diào)制的這種現(xiàn)有技術(shù)的一些缺點(diǎn)。
讓我們考慮接收信號(hào)，例如y(t)。
尤其假定多載波調(diào)制的參數(shù)選擇確?？梢哉J(rèn)為信道對(duì)每個(gè)OFDM/OQAM符號(hào)在每個(gè)子載波上是平坦的。然后，可以通過(guò)每個(gè)子載波的一個(gè)復(fù)系數(shù)即Hm，n建模該信道，其中，m是子載波的索引，n是OFDM/OQAM符號(hào)的索引。
我們?nèi)缓罄脮r(shí)間/頻率空間的點(diǎn)(m0，n0)的多載波信號(hào)的復(fù)投影估計(jì)這個(gè)位置的傳輸信道
因此，如果我們這個(gè)位置發(fā)送我們得到 假定信道是理想的(y(t)＝s(t))，給定OFDM/OQAM和BFDM/OQAM調(diào)制僅具有實(shí)正交性(方程(3))，則我們不可以獲得 因此，取并假定信道是理想的，則我們獲得
其中，<.，.>C表示復(fù)標(biāo)量乘積。
方程(5)表示如下事實(shí)完美發(fā)送的信號(hào)的復(fù)投影仍然受到表示為

的OFDM/OQAM和BFDM/OQAM調(diào)制所固有的符號(hào)間干擾(ISI)的影響。
具體地講，這種符號(hào)間干擾的存在嚴(yán)重地?cái)_亂了傳輸信道的估計(jì)以及由此符號(hào)的估計(jì)。
尤其在2002年3月28日公開(kāi)的專利文獻(xiàn)WO 02/25884中提議了對(duì)這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)方案。
更具體地，通過(guò)利用數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的特定組幀方式，這個(gè)文獻(xiàn)中提議的技術(shù)能夠?qū)@一干擾進(jìn)行限制。因此，對(duì)于時(shí)間/頻率網(wǎng)絡(luò)的3x3區(qū)域，稱作第一環(huán)，或者更大尺寸的區(qū)域，這種技術(shù)關(guān)聯(lián)稱作導(dǎo)頻的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素以及控制數(shù)據(jù)。
這一現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)在于當(dāng)發(fā)送和接收時(shí)它要求進(jìn)行矩陣計(jì)算，其中矩陣尺寸隨著環(huán)的尺寸而增大。
在時(shí)間/頻率資源分布在幾個(gè)用戶之間的發(fā)送的情況下，可以看出這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的另一缺點(diǎn)。這種情況下，環(huán)關(guān)系需要同一環(huán)的所有數(shù)據(jù)元素應(yīng)該分配給相同用戶。這一約束尤其引起粒度和資源的分配的問(wèn)題，發(fā)送的導(dǎo)頻數(shù)目通常位于2％與5％之間。
用于減小符號(hào)之間干擾項(xiàng)的另一現(xiàn)有技術(shù)包括發(fā)送插入在多載波信號(hào)中的導(dǎo)言作為幀啟動(dòng)符，一幀由一組稱作導(dǎo)言的至少一個(gè)基準(zhǔn)符號(hào)和一組有效載荷符號(hào)形成。這種情況下，導(dǎo)言具有3τ0的最小持續(xù)時(shí)間。
這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)是與導(dǎo)言發(fā)送有關(guān)的譜效率損失。
因此，需要一種可以提供傳輸信道的較好估計(jì)以及給出多載波信號(hào)攜帶的信息數(shù)據(jù)元素的更精確估計(jì)的技術(shù)。
3.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種不具有現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的新穎方案，其形式為一種接收對(duì)應(yīng)于實(shí)施OQAM型調(diào)制的多載波信號(hào)的、由至少一個(gè)發(fā)送器裝置經(jīng)由傳輸信道發(fā)送的接收信號(hào)的方法，所述多載波信號(hào)由時(shí)間連續(xù)的多個(gè)符號(hào)形成，所述符號(hào)由一組數(shù)據(jù)元素形成，包括 -實(shí)值信息數(shù)據(jù)元素，以及 -用于至少一些所述符號(hào)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素，稱作導(dǎo)頻，至少一個(gè)用于接收所述多載波信號(hào)的接收器知曉， 所述數(shù)據(jù)元素的每一個(gè)調(diào)制所述信號(hào)的載波頻率，所述數(shù)據(jù)元素之一調(diào)制的載波頻率稱作載波。
根據(jù)本發(fā)明，至少兩個(gè)導(dǎo)頻的組，每個(gè)位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域的區(qū)域內(nèi)，鄰域是其中認(rèn)為所述傳輸信道大致恒定的區(qū)域，所述組的至少一個(gè)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻，對(duì)所述鄰域中的至少一個(gè)鄰域，所述接收方法包括 -在通過(guò)所述傳輸信道后，提取與所述鄰域的組的導(dǎo)頻對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)復(fù)值的步驟， -從所述復(fù)值估計(jì)所述鄰域中的所述傳輸信道的實(shí)部和虛部的步驟。
因此，本發(fā)明依賴一種新穎和有創(chuàng)造性的方案來(lái)進(jìn)行實(shí)施承載實(shí)值數(shù)據(jù)元素的多載波信號(hào)的傳輸系統(tǒng)中的傳輸信道的估計(jì)。具體地，這種多載波信號(hào)是OFDM/OQAM或者BFDM/OQAM型。
術(shù)語(yǔ)“OQAM型調(diào)制”理解為尤其指OFDM/OQAM或者BFDM/OQAM型多載波調(diào)制。
可以想到，沿著時(shí)間軸和頻率軸所述傳輸信道被劃分成多個(gè)單元。時(shí)間/頻率的每個(gè)單元或者位置被分配專用載波。由此，要傳送的信息被分布到所有這些載波上。
更具體地，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)依賴于在接收端上實(shí)現(xiàn)其中置有一組至少兩個(gè)導(dǎo)頻的鄰域內(nèi)的傳輸信道的估計(jì)。
具體地，鄰域是在其中傳輸信道在時(shí)間和/或頻率上沒(méi)有改變或者稍微改變的區(qū)域。
因此，這種技術(shù)允許對(duì)鄰域的傳輸信道的估計(jì)，而不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間/頻率資源，這是因?yàn)闆](méi)有必要對(duì)所述組的每個(gè)導(dǎo)頻的直接鄰居(即，位于稱作第一圈的區(qū)域)的載波所承載的數(shù)據(jù)元素的值施加約束。由此不需要施加第一圈關(guān)系以減小ISI。
實(shí)際上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)能夠用于優(yōu)化時(shí)間/頻率資源，這是因?yàn)樗炔恍枰迷谄渲袥](méi)有發(fā)送有效載荷信息的保護(hù)間隔、也不需要在保持相同的導(dǎo)頻密度的同時(shí)對(duì)正在發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行任何特定的成幀。
這些導(dǎo)頻尤其可以被增強(qiáng)(boost)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定特征，所述各組的每一個(gè)包括一對(duì)導(dǎo)頻。
根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例，成對(duì)導(dǎo)頻的這種分布使得尤其可以在所述估計(jì)步驟中對(duì)所述導(dǎo)頻對(duì)的每一個(gè)實(shí)現(xiàn)具有四個(gè)未知變量的四個(gè)方程的系統(tǒng)解析。
實(shí)際上，對(duì)每一對(duì)的每個(gè)導(dǎo)頻，在這個(gè)估計(jì)步驟，本發(fā)明利用在所述導(dǎo)頻的時(shí)間/頻率地址(位置)接收的復(fù)值，以及這些值的信息，經(jīng)由傳輸信道發(fā)送之前所述導(dǎo)頻的實(shí)部或虛部。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，對(duì)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻的組，所述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)下面的方程 其中 -(m0，n0)是鄰域內(nèi)的時(shí)間/頻率空間的第一位置，(m1，n1)是鄰域內(nèi)的時(shí)間/頻率空間的第二位置，

和

是實(shí)值，分別等于在(m0，n0)接收信號(hào)的復(fù)值的實(shí)部和虛部，

和

是實(shí)值，分別等于位于(m1，n1)的載波的復(fù)值的實(shí)部和虛部，

是位置(m0，n0)的所述傳輸信道的復(fù)值的實(shí)部，并且

是位置(m1，n1)的所述傳輸信道的復(fù)值的實(shí)部，其中

等于

認(rèn)為在所述鄰域內(nèi)所述傳輸信道大致恒定，

and

是實(shí)值，分別等于位置(m0，n0)的所述鄰域組的所述實(shí)值導(dǎo)頻的復(fù)值的實(shí)部和虛部；

是與位置(m1，n1)的所述鄰域組的所述純虛值導(dǎo)頻相鄰的所述信息元素引發(fā)的干擾的虛部，

是位置(m1，n1)的所述鄰域組的所述純虛值導(dǎo)頻的接收的虛值， -C是實(shí)數(shù)。
術(shù)語(yǔ)信息元素“相鄰”所述導(dǎo)頻應(yīng)該理解為是指最靠近導(dǎo)頻的數(shù)據(jù)元素。
具體地，所述估計(jì)步驟實(shí)現(xiàn)所述復(fù)值的所述實(shí)部與虛部之間的比率的中間計(jì)算。
這對(duì)導(dǎo)頻應(yīng)該包括實(shí)值導(dǎo)頻和純虛值導(dǎo)頻，根據(jù)本發(fā)明的接收方法包括消除由所述純虛值導(dǎo)頻引入的固有干擾的步驟。
本發(fā)明的另一實(shí)施例有關(guān)一種裝置，用于接收由至少一個(gè)發(fā)送器經(jīng)由傳輸信道發(fā)送的、對(duì)應(yīng)于實(shí)施這里以上描述的OQAM型調(diào)制的多載波信號(hào)的接收信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，至少兩個(gè)導(dǎo)頻的組，每個(gè)導(dǎo)頻位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域的區(qū)域內(nèi)，鄰域是在其中認(rèn)為所述傳輸信道大致恒定的區(qū)域，所述組的至少一個(gè)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻，對(duì)所述鄰域中的至少一個(gè)，所述這種接收裝置包括 -在通過(guò)所述傳輸信道后，提取與所述鄰域組的導(dǎo)頻對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)復(fù)值的裝置， -基于所述復(fù)值估計(jì)所述鄰域內(nèi)的所述傳輸信道的實(shí)部和虛部的裝置。
這種接收裝置尤其適于實(shí)現(xiàn)這里以上描述的接收方法。
例如，這種接收裝置對(duì)應(yīng)于或者被包括在終端(無(wú)線電電話、膝上型電腦、PDA等等)或者基站。
本發(fā)明的另一方面是一種方法，用于發(fā)送實(shí)施OQAM型調(diào)制的多載波信號(hào)，意圖經(jīng)由傳輸信道發(fā)送，由一組數(shù)據(jù)元素形成的時(shí)間連續(xù)符號(hào)形成，包括 -實(shí)值信息數(shù)據(jù)元素，以及 -用于至少一些所述符號(hào)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素，稱作導(dǎo)頻，被至少一個(gè)設(shè)計(jì)用于接收所述多載波信號(hào)的接收器知道， 所述數(shù)據(jù)元素的每一個(gè)調(diào)制所述信號(hào)的載波頻率，由所述數(shù)據(jù)元素之一調(diào)制的載波頻率稱作載波。
根據(jù)本發(fā)明，所述方法利用至少兩個(gè)導(dǎo)頻的組，每個(gè)導(dǎo)頻位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域的區(qū)域內(nèi)，鄰域是在其中認(rèn)為所述傳輸信道大致恒定的區(qū)域，所述組中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻。
更具體地，這種技術(shù)依賴于在發(fā)送端實(shí)施至少兩個(gè)導(dǎo)頻的組，是至少兩個(gè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素的組，位于領(lǐng)域內(nèi)，其中能夠發(fā)送信息數(shù)據(jù)元素并且在其中認(rèn)為傳輸信道相當(dāng)恒定。
在接收端，由此可以進(jìn)行鄰域內(nèi)的傳輸信道的估計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的特定方面，所述每一個(gè)組由一對(duì)導(dǎo)頻構(gòu)成。
具體地，構(gòu)成一對(duì)的導(dǎo)頻可以在時(shí)間和/或頻率上分布。
因此，如果傳輸信道在時(shí)間上基本恒定，則導(dǎo)頻對(duì)可以在時(shí)間上擴(kuò)展，如果傳輸信道在頻率上大致恒定，則導(dǎo)頻對(duì)可以在頻率上擴(kuò)展。如果傳輸信道在時(shí)間和頻率上基本恒定，則導(dǎo)頻還可以在時(shí)間和頻率上擴(kuò)展。
根據(jù)本發(fā)明的特定方面，在其中至少一些所述載波承載意圖分別用于不同用戶和/或服務(wù)的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)元素的系統(tǒng)中，這種發(fā)送方法使用同一載波由至少兩個(gè)導(dǎo)頻調(diào)制，其中每一個(gè)與所述用戶和/或服務(wù)之一相關(guān)聯(lián)。
例如，這樣的系統(tǒng)通過(guò)與每個(gè)用戶關(guān)聯(lián)的擴(kuò)展碼，允許利用某些載波攜帶用于不同用戶的數(shù)據(jù)元素。
因此，根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)特定方面，同一載波能夠被至少兩個(gè)導(dǎo)頻調(diào)制，每個(gè)導(dǎo)頻與不同用戶關(guān)聯(lián)。
相似地，這樣的系統(tǒng)通過(guò)與每個(gè)服務(wù)關(guān)聯(lián)的擴(kuò)展碼，允許利用某些載波攜帶用于不同服務(wù)或用戶的數(shù)據(jù)元素。
因此，根據(jù)本發(fā)明的另一特定方面，同一載波能夠被至少兩個(gè)導(dǎo)頻調(diào)制，每個(gè)導(dǎo)頻與不同服務(wù)關(guān)聯(lián)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過(guò)實(shí)值導(dǎo)頻和純虛值導(dǎo)頻形成所述各對(duì)中的至少一個(gè)。
因此，本發(fā)明的發(fā)送方法包括確定所述導(dǎo)頻的屬性的步驟，所述屬性屬于包括實(shí)屬性和純虛屬性的組。
所述各導(dǎo)頻對(duì)中的至少一個(gè)應(yīng)該由實(shí)值導(dǎo)頻和純虛值導(dǎo)頻構(gòu)成，本發(fā)明的發(fā)送方法包括確定所述虛值導(dǎo)頻的正負(fù)號(hào)(sign)的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的特定方面，用于確定所述導(dǎo)頻的屬性和所述虛導(dǎo)頻的正負(fù)號(hào)的至少一個(gè)所述步驟取決于與所述導(dǎo)頻的每一個(gè)相鄰的至少一個(gè)信息數(shù)據(jù)元素的值。
更具體地，所述純虛值導(dǎo)頻的正負(fù)號(hào)與相鄰于所述導(dǎo)頻的所述信息數(shù)據(jù)元素引入的干擾項(xiàng)的值的正負(fù)號(hào)相同。
本發(fā)明的另一實(shí)施例還關(guān)注發(fā)送實(shí)施這里以上描述的OQAM型調(diào)制的多載波信號(hào)的裝置。
根據(jù)本發(fā)明，這種發(fā)送裝置包括用于實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)導(dǎo)頻的組的裝置，其中每個(gè)導(dǎo)頻位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域的區(qū)域內(nèi)，鄰域是其中認(rèn)為所述傳輸信道基本恒定的區(qū)域，所述組中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻。
這種發(fā)送裝置尤其適于實(shí)現(xiàn)這里以上描述的發(fā)送方法。
具體地，適于發(fā)送用于這里以上描述的接收裝置的這種多載波信號(hào)。
例如，這種發(fā)送裝置對(duì)應(yīng)或者被包括在終端(無(wú)線電電話、膝上型電腦、PDA等)或者基站中。
本發(fā)明的另一方面關(guān)注計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，可從通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行下載和/或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀載體上和/或可由包括程序代碼指令的處理器執(zhí)行以實(shí)施這里以上描述的接收方法，以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，可從通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行下載和/或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀載體上和/或可由包括程序代碼指令的處理器執(zhí)行以實(shí)施這里以上描述的發(fā)送方法。
最后，本發(fā)明的另一方面關(guān)注實(shí)施OQAM型調(diào)制的多載波信號(hào)，由一組數(shù)據(jù)元素形成的時(shí)間連續(xù)符號(hào)形成，包括 -實(shí)值信息數(shù)據(jù)元素，以及 -用于至少一些所述符號(hào)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素，稱作導(dǎo)頻，被至少一個(gè)設(shè)計(jì)用于接收所述多載波信號(hào)的接收器知道， 所述數(shù)據(jù)元素的每一個(gè)調(diào)制所述信號(hào)的載波頻率，由所述數(shù)據(jù)元素之一調(diào)制的載波頻率稱作載波。
根據(jù)本發(fā)明，所述數(shù)據(jù)元素組包括至少兩個(gè)導(dǎo)頻的組，所述每個(gè)導(dǎo)頻位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域的區(qū)域內(nèi)，鄰域是在其中認(rèn)為所述傳輸信道大致恒定的區(qū)域，所述各組中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻。
根據(jù)本發(fā)明的特定方面，所述各組中的至少一個(gè)由包括一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和一個(gè)純虛值導(dǎo)頻的一對(duì)構(gòu)成。
諸如這樣的信號(hào)可以尤其表示根據(jù)這里描述的發(fā)送方法發(fā)送的多載波信號(hào)。
還可以根據(jù)這里以上描述的接收方法接收。
4.


基于由簡(jiǎn)單非窮盡和示例性例子給出的優(yōu)選實(shí)施例的下面描述，以及基于下面附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，這些附圖如下 -圖1，已經(jīng)參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了評(píng)論，它是根據(jù)經(jīng)典OFDM調(diào)制發(fā)送的復(fù)值符號(hào)和根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)OFDM/OQAM調(diào)制發(fā)送的實(shí)值符號(hào)的時(shí)間/頻率表示； -圖2A示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多載波信號(hào)的結(jié)構(gòu)； -圖2B和圖2C示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的多對(duì)導(dǎo)頻的特定分布的例子； -圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多載波信號(hào)的導(dǎo)頻的定位的例子； -圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的接收方法的主要步驟； -圖5示出完美信道估計(jì)以及根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例的信道估計(jì)的比較結(jié)果； -圖6A和圖6B分別示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例的發(fā)送裝置和接收裝置的結(jié)構(gòu)。
5.
具體實(shí)施例方式 本發(fā)明的一般性原理依賴于考慮實(shí)現(xiàn)實(shí)值信息數(shù)據(jù)元素的多載波信號(hào)中的至少一組導(dǎo)頻，從而當(dāng)接收時(shí)獲得發(fā)送器與接收器之間的傳輸信道的估計(jì)。
更具體地，在一個(gè)特定實(shí)施例中，本發(fā)明依賴于如下事實(shí)每組導(dǎo)頻位于稱為鄰域區(qū)域的區(qū)域內(nèi)，其中在該鄰域區(qū)域內(nèi)認(rèn)為傳輸信道是恒定的。
因此，對(duì)所述鄰域區(qū)域獲得這個(gè)實(shí)施例中的傳輸信道的估計(jì)。
下文描述了在OFDM/OQAM型多載波調(diào)制的上下文中實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的特定實(shí)施例。
在發(fā)送端，一個(gè)或更多組的導(dǎo)頻被插入到多載波信號(hào)中，至少一組包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻，即基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素，被接收器所知，位于在其中認(rèn)為傳輸信道是不變的鄰域區(qū)域內(nèi)。
具體地講，根據(jù)在時(shí)間和/或頻率上信道是否被認(rèn)為是相當(dāng)恒定的，在時(shí)間和/或頻率上分布的一對(duì)導(dǎo)頻構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例的一組導(dǎo)頻。
這個(gè)實(shí)施例當(dāng)然不是窮盡的，因?yàn)閷?dǎo)頻組可以包括超過(guò)兩個(gè)的導(dǎo)頻(例如，三個(gè)或四個(gè)導(dǎo)頻)。另外，如果考慮幾組導(dǎo)頻，則這些組可以具有不同的基數(shù)(即，每組中的不同數(shù)目的導(dǎo)頻)。
更具體地，如參照?qǐng)D2A所示，我們認(rèn)為由一組數(shù)據(jù)元素構(gòu)成的時(shí)間連續(xù)的符號(hào)211，212，...，21N形成的多載波信號(hào)包括 -與空白圈對(duì)應(yīng)的實(shí)值信息數(shù)據(jù)元素；以及 -對(duì)至少一些所述符號(hào)，稱作導(dǎo)頻的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素，與空圈對(duì)應(yīng)，注釋有字母P，被至少一個(gè)意圖接收多載波信號(hào)的接收器所知。
更具體地，這些導(dǎo)頻成對(duì)地插入到多載波信號(hào)中，從而允許對(duì)其中以發(fā)送模式插入所述導(dǎo)頻的區(qū)域的接收時(shí)的傳輸信道的估計(jì)。
例如，如果認(rèn)為在由虛線劃分的鄰域區(qū)域22的時(shí)間內(nèi)信道是相當(dāng)恒定的，圖2A中的實(shí)線劃分的一對(duì)221導(dǎo)頻P1和P2被加到區(qū)域22的兩個(gè)實(shí)值的時(shí)間連續(xù)符號(hào)上的多載波信號(hào)。
根據(jù)傳輸信道的時(shí)間變動(dòng)，導(dǎo)頻可以插入在兩個(gè)非連續(xù)符號(hào)(例如一對(duì)231導(dǎo)頻P3和P4)，即由虛線劃分的考慮用于信道估計(jì)的鄰域區(qū)域23。
根據(jù)在其中傳輸信道的頻率沒(méi)有改變或者頻率僅微小改變的另一替換實(shí)施例，一對(duì)241導(dǎo)頻P5和P6(圖2A的實(shí)線劃分)被加到鄰域區(qū)域24(由虛線劃分)的兩個(gè)連續(xù)頻率上的多載波信號(hào)。
相似地，根據(jù)傳輸信道的頻率變化，導(dǎo)頻可以插入在兩個(gè)非連續(xù)頻率上。
根據(jù)本發(fā)明的另一替換實(shí)施例，一對(duì)251導(dǎo)頻P7和P8被加到兩個(gè)連續(xù)符號(hào)和兩個(gè)連續(xù)頻率上的多載波信號(hào)。這種情況下，在考慮用于信道估計(jì)的鄰域區(qū)域(由虛線進(jìn)行劃分)內(nèi)，認(rèn)為信道在時(shí)間和頻率上是相當(dāng)恒定的。
例如，導(dǎo)頻對(duì)251的導(dǎo)頻P7具有實(shí)值，導(dǎo)頻對(duì)251的導(dǎo)頻P8具有純虛值。
在圖2B和圖2C示出了其它實(shí)施例的兩個(gè)例子。
在圖2B，各自具有實(shí)值或純虛值的導(dǎo)頻對(duì)被插入到相同符號(hào)中以形成導(dǎo)言。這些導(dǎo)頻對(duì)(P2m-1，P2m)用于估計(jì)時(shí)刻t的信道。可以想到，至少一對(duì)導(dǎo)頻包括具有實(shí)值的導(dǎo)頻和具有純虛值的導(dǎo)頻。
在圖2C，各自具有實(shí)值或純虛值的導(dǎo)頻對(duì)被插入到時(shí)間連續(xù)的符號(hào)上的專用載波。這些導(dǎo)頻對(duì)(P2m-1，P2m)實(shí)現(xiàn)頻率m的信道估計(jì)。再次，至少一對(duì)包括實(shí)值導(dǎo)頻和純虛值導(dǎo)頻。
在這兩個(gè)替換實(shí)施例中，還可以基于三個(gè)或更多的導(dǎo)頻組進(jìn)行信道估計(jì)，由此根據(jù)信道實(shí)現(xiàn)更好的估計(jì)。
根據(jù)圖3所示的另一替換實(shí)施例，多載波信號(hào)的某些載波承載分別用于不同用戶和/或不同服務(wù)的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)元素。在這個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的發(fā)送方法將兩個(gè)導(dǎo)頻P9和P10插入到相同載波中，在這幅圖中示為時(shí)間/頻率塊，其中假定信道是恒定的，這兩個(gè)導(dǎo)頻P9和P10與數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送并且用于兩個(gè)不同的用戶和/或兩個(gè)不同的服務(wù)。稱作“代碼”軸的軸允許與每個(gè)數(shù)據(jù)元素(信息或者基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素)的關(guān)聯(lián)，被接收器所知并且用于區(qū)分用戶和/或服務(wù)的代碼。
在接收端，如參照?qǐng)D4所示，從接收信號(hào)y(t)提取出31與鄰域中的導(dǎo)頻組對(duì)應(yīng)的復(fù)值。作為例子，考慮包括一對(duì)導(dǎo)頻的組。
基于這些復(fù)值，為每對(duì)導(dǎo)頻獲得具有四個(gè)未知變量的四個(gè)方程的系統(tǒng)。
首先，考慮一對(duì)導(dǎo)頻的兩個(gè)導(dǎo)頻的實(shí)值和/或虛值以及在它們的位置接收到并且在步驟31提取的復(fù)值，執(zhí)行中間計(jì)算32所述信道的實(shí)部與虛部之間的比率。
然后，在步驟33中解析多個(gè)方程的系統(tǒng)以獲得所考慮的導(dǎo)頻對(duì)的鄰域區(qū)域的傳輸信道的估計(jì)。
下文中，在BFDM/OQAM型調(diào)制的條件下，描述了根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)特定實(shí)施例的第一變型的接收技術(shù)的實(shí)施方式的第一例子。
更具體地，接收信號(hào)y(t)能夠書寫成下面的形式 其中，Hm，n(c)是表示每個(gè)時(shí)間/頻率位置的傳輸信道的復(fù)系數(shù)，m是頻率索引，n是時(shí)間索引，b(t)是噪聲成分。
如已經(jīng)針對(duì)OFDM/OQAM型調(diào)制進(jìn)行的規(guī)定，在基帶中通過(guò)復(fù)數(shù)建模發(fā)送信號(hào)和傳輸信道，對(duì)時(shí)間/頻率網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)元素(m0，n0)在接收時(shí)要估計(jì)的系數(shù)

也是復(fù)數(shù)。
還假定所述信道在時(shí)間/頻率空間的給定區(qū)域上近似恒定，由于參照方程(3)描述的這對(duì)函數(shù)(f，g)的雙正交性，所以通過(guò)下面方程對(duì)載波m0上在時(shí)刻n0接收的信號(hào)進(jìn)行估計(jì)
在這個(gè)表達(dá)式中，項(xiàng)

鏈接到在假定傳輸信道恒定的區(qū)域中形成的干擾，項(xiàng)

與在傳輸信道不再假定恒定的區(qū)域中形成的干擾相關(guān)聯(lián)。
在下文的說(shuō)明中，省去了噪聲成分b并且忽略了項(xiàng)

從而簡(jiǎn)化這些方程。
這里假定在時(shí)間上和/或頻率上即在(δn+1)τ0上和/或(δm+1)v0上信道是相當(dāng)恒定的，其中δn和δm是整數(shù)。
方程(7)于是書寫如下 其中，

是實(shí)數(shù)，

是純虛數(shù)。
我們由此考慮在時(shí)間/頻率網(wǎng)絡(luò)的任何位置(m，n)的接收信號(hào)可以被解釋為復(fù)信道與復(fù)系數(shù)的乘積的結(jié)果，即 其中am，n(r)和am，n(i)是實(shí)值(指數(shù)(r)表示復(fù)值的實(shí)部，指數(shù)(i)表示虛部)。
這里，我們考慮實(shí)施例的特定變型，其中信道在持續(xù)時(shí)間

時(shí)間上是恒定的。這個(gè)例子中，導(dǎo)頻

和

被插入到位置(m0，n0)和(m0，n0+1)的信號(hào)中，并且形成一對(duì)以估計(jì)認(rèn)為信道在時(shí)間上是相當(dāng)恒定的鄰域內(nèi)的信道。
假定接收信號(hào)ym，n(c)的實(shí)部和虛部可以書寫如下 由于假定在2τ0上信道是恒定的，所以獲得當(dāng)假定時(shí)，C是實(shí)值，獲得具有四個(gè)未知變量的四個(gè)方程的下面系統(tǒng) 基于它我們可以推導(dǎo)出 當(dāng)采用兩個(gè)方程的比率 并且假定方程(8)可以書寫如下 我們獲得 當(dāng)采取這兩個(gè)方程之和時(shí)，我們獲得 由此 et 因此，我們獲得在其中認(rèn)為信道是相當(dāng)恒定的鄰域內(nèi)的信道的估計(jì)，并且其中，根據(jù)這里以上描述的實(shí)施例插入一對(duì)導(dǎo)頻。
更一般的，兩個(gè)實(shí)導(dǎo)頻能夠插入到任何位置(m1，n1)和(m2，n2)的信號(hào)中，其中(m2＝m1+δm，n2＝n1+δn)，唯一的約束是所述信道關(guān)于對(duì)應(yīng)于δm+1的頻率數(shù)目和等效于δn+1的實(shí)符號(hào)的數(shù)目實(shí)際上保持不變。
這里以上描述的解決方法應(yīng)用到這種一般情況。
在下文中，描述在BFDM/OQAM型調(diào)制的條件下本發(fā)明這個(gè)特定實(shí)施例的第二變型的接收技術(shù)的實(shí)施方式的第二例子。
這個(gè)例子中，用于估計(jì)在其中認(rèn)為信道在時(shí)間上相當(dāng)恒定的鄰域中的信道的導(dǎo)頻對(duì)包括，位置(m0，n0)的具有純虛值的第一導(dǎo)頻

和位置(m0，n0+1)的具有實(shí)值的第二導(dǎo)頻
接收器知道第二導(dǎo)頻的實(shí)值

不包括正負(fù)號(hào)，接收器還知道第一導(dǎo)頻的

實(shí)際上，具有純虛值的導(dǎo)頻的值的正負(fù)號(hào)，稱作第一導(dǎo)頻，取決于具有在這個(gè)第一導(dǎo)頻附近發(fā)送的實(shí)值的信息數(shù)據(jù)元素。
下文描述了一種方法，當(dāng)基于下面關(guān)系計(jì)算關(guān)于第一導(dǎo)頻的位置(m0，n0)的虛干擾時(shí)，用于確定第一導(dǎo)頻

的值的正負(fù)號(hào)
其中ΩP，Q對(duì)應(yīng)于點(diǎn)(m0，n0)的時(shí)間/頻率平面的鄰域，除了中心元素以外，最多在時(shí)間上分成±P個(gè)位置，在頻率上分成±Q個(gè)位置，并且 其中βp，q是一種表達(dá)，它的實(shí)值取決于函數(shù)g和f以及相位項(xiàng)φm，n，并且它的主要元素呈現(xiàn)于附錄A中，該附錄A是本說(shuō)明書的一部分。
下文中，P和Q應(yīng)該認(rèn)為等于1，并且虛導(dǎo)頻的正負(fù)號(hào)如下確定 -如果則具有負(fù)號(hào)的虛值的導(dǎo)頻在位置(m0，n0)發(fā)送，接收器知道它的模(例如，-1)， -如果則在位置(m0，n0)具有正號(hào)的實(shí)值的導(dǎo)頻被發(fā)送，接收器知道它的模(例如，+1)。
一旦對(duì)具有純虛值的導(dǎo)頻

選擇了正負(fù)號(hào)和值，則在位置(m0，n0+1)發(fā)送的具有實(shí)值的導(dǎo)頻的值被確定。
通常，足以獲得 優(yōu)選的是，

和

的模被選擇為相等。
現(xiàn)在的說(shuō)明關(guān)注在時(shí)間/頻率網(wǎng)絡(luò)的任何位置接收信號(hào)，它可以解釋為復(fù)信道與復(fù)系數(shù)的乘積的結(jié)果，即 其中am，n(r)和am，n(i)是實(shí)值(指數(shù)(r)表示復(fù)值的實(shí)部，指數(shù)(i)表示虛部)。
我們考慮一個(gè)例子，其中具有純虛值的導(dǎo)頻

在位置(m0，n0)發(fā)送，具有實(shí)值的導(dǎo)頻

在位置(m0，n0+1)，其中

虛值具有與

相同的正負(fù)號(hào)，

實(shí)值并且被接收器知道。
我們于是在位置(m0，n0)和(m0，n0+1)獲得兩個(gè)導(dǎo)頻，接收信號(hào)可以書寫如下 以及 實(shí)際上，在位置(m0，n0)發(fā)送具有純虛值的事實(shí)引發(fā)的干擾，在下文中應(yīng)稱作固有的，在(m0，n0+1)。
在本發(fā)明的這個(gè)特定實(shí)施例的這個(gè)第二變型中可以想到，與第一變型相同，信道也可以認(rèn)為在時(shí)間上基本恒定。因此可以進(jìn)行如下書寫 其中R是信道的模(因此，是正實(shí)數(shù))，φ0是信道的相位。
在兩個(gè)導(dǎo)頻的位置接收的信號(hào)由此能夠書寫如下 在(m0，n0)(具有純虛值的導(dǎo)頻的位置)，接收信號(hào)書寫如下 如果我們根據(jù)(12)考慮φ1，即這個(gè)接收信號(hào)

的相位，我們獲得 這對(duì)在位置(m0，n0+1)(具有實(shí)值的導(dǎo)頻的位置)接收的信號(hào)給出下面的方程 我們現(xiàn)在應(yīng)該考慮與

的兩個(gè)正負(fù)號(hào)對(duì)應(yīng)的兩種情況 a)如果我們能夠書寫 給出
基于這個(gè)方程，我們能夠推導(dǎo)出下面斷言，這是因?yàn)橹朗?

的正負(fù)號(hào)

是正的，接收器知道它的模，因此接收器知道它的值， -信道的相位是
-信道的模能夠書寫為 b)如果我們能夠書寫 給出
同樣在這里，基于這個(gè)表達(dá)，我們能夠推導(dǎo)出下面斷言，這是因?yàn)橹谰哂信c

相反的正負(fù)號(hào)

是負(fù)的，接收器知道它的模，由此接收器知道它的值。
-信道的相位是
-信道的模能夠書寫如下 這兩種情況下，我們因此獲得信道的估計(jì)，并且知道

值使得可以消除具有純虛值的導(dǎo)頻的位置附近的干擾。
這個(gè)特定實(shí)施例的這個(gè)第二變型中(具有實(shí)值的導(dǎo)頻和具有純虛值的導(dǎo)頻的情況)，還可以基于下面的方程系統(tǒng)重復(fù)與第一實(shí)施例(具有兩個(gè)實(shí)導(dǎo)頻的情況)相同的推理 本文中以上描述的圖3所示的特定情況下，解決方法與在位置(m，n)接收到的導(dǎo)頻值的情況一樣，它能夠書寫如下 及am，n，u＝cu(m，n)dm，n (14) 其中cu(m，n)表示用于識(shí)別關(guān)聯(lián)用戶和/或服務(wù)的擴(kuò)展碼，并且dm，n表示導(dǎo)頻值。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，我們呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的考慮傳輸信道51的完美估計(jì)和估計(jì)信道52的二進(jìn)制錯(cuò)誤率條件下的性能曲線。
根據(jù)這個(gè)例子，考慮用于估計(jì)無(wú)線電型信道(稱為空間信道模式)的參數(shù)如下 -中心頻率2000MHz； -車輛的移動(dòng)速度50km/h； -路徑數(shù)目6； -功率概貌(in dB)-3.0、0.0、-2.0、-6.0、-8.0、-10.0； -時(shí)滯概貌(ns)0、195.315、488.28125、976.5625、2246.09375、4882.8125。
利用的原型函數(shù)是例如法國(guó)專利文獻(xiàn)FR 2733869中描述的IOTA函數(shù)，具有長(zhǎng)度4τ0，并且每個(gè)載波通過(guò)相位調(diào)制進(jìn)行調(diào)制。曲線52表示接收時(shí)的二進(jìn)制錯(cuò)誤率，考慮根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的信道的估計(jì)，其中假定信道在兩個(gè)連續(xù)頻率上基本恒定并且其中各對(duì)導(dǎo)頻分布在整個(gè)幀上。另一曲線51表示接收時(shí)的二進(jìn)制錯(cuò)誤率，考慮發(fā)送時(shí)的傳輸信道的完美認(rèn)識(shí)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6A和圖6B，我們呈現(xiàn)了根據(jù)這里以上描述的特定實(shí)施例的發(fā)送裝置和接收裝置的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
如圖6A所示，這種發(fā)送裝置包括存儲(chǔ)器61、處理單元62，其中處理單元62例如配備有微處理器μP并且由計(jì)算機(jī)程序63驅(qū)動(dòng)，其中計(jì)算機(jī)程序63實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送方法。
初始化時(shí)，計(jì)算機(jī)程序63的代碼指令例如加載到RAM中并且然后由處理單元62的處理器執(zhí)行。輸入時(shí)，處理單元62接收要以信息數(shù)據(jù)元素的形式發(fā)送的數(shù)據(jù)。處理單元62的微處理器實(shí)現(xiàn)這里以上描述的發(fā)送方法的步驟從而構(gòu)建包括至少兩個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻的組的多載波信號(hào)，其中每個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域的區(qū)域內(nèi)，鄰域是其中認(rèn)為所述傳輸信道相當(dāng)恒定的區(qū)域。
為此，發(fā)送裝置包括實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻的組的裝置。這些裝置由處理單元62的微處理器驅(qū)動(dòng)。
處理單元62輸出上述多載波信號(hào)。
如圖6B所示，這種接收裝置包括存儲(chǔ)器64、處理單元65，其中處理單元65例如配備有微處理器μP并且由計(jì)算機(jī)程序66驅(qū)動(dòng)，其中計(jì)算機(jī)程序66實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的接收方法。
初始化時(shí)，計(jì)算機(jī)程序66的代碼指令例如加載到RAM中并且然后由處理單元65的處理器執(zhí)行。輸入時(shí)，處理單元65接收所接收的多載波信號(hào)y(t)。處理單元65的微處理器根據(jù)計(jì)算機(jī)程序66的指令實(shí)現(xiàn)這里描述的接收方法的步驟，以估計(jì)傳輸信道并且解碼接收到的數(shù)據(jù)。為此，所述接收裝置包括，通過(guò)所述傳輸信道后，提取與所述鄰域組的導(dǎo)頻對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)復(fù)值的裝置，和從所述復(fù)值估計(jì)所述鄰域內(nèi)的所述傳輸信道的實(shí)部和虛部的裝置。這些裝置由處理單元65的微處理器驅(qū)動(dòng)。
附錄A 計(jì)算與基調(diào)制函數(shù)和相位有關(guān)的常量
下文中，我們呈現(xiàn)了計(jì)算實(shí)常量

的方法，例如
其中

表示

的虛部。
首先可以想到，發(fā)送的多載波信號(hào)能夠以如下形式進(jìn)行書寫
如果還假定傳輸信道是完美的，則例如當(dāng)采用它等于(1)時(shí)，至少局部地，下面給出了發(fā)送的系數(shù)的估計(jì) 假定 對(duì)雙正交函數(shù)f和g，我們獲得

給出
由此保留一個(gè)干擾項(xiàng)，其中當(dāng)評(píng)估βm′，n′時(shí)能夠?qū)︵徲騊×Q內(nèi)的任何導(dǎo)頻

對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。
還注意到
對(duì)基調(diào)制函數(shù)和解調(diào)函數(shù)的表達(dá)式進(jìn)行演化，我們獲得 在(m0，n0)的鄰域P×Q內(nèi)，采用m＝m0，n＝n0，m′＝m0+p以及n′＝n0+q，能夠重新書寫這個(gè)方程，給出 由此注意到，在雙正交情況下從交叉含糊函數(shù)f和g可以獲得系數(shù)β，或者在正交情況下從含糊函數(shù)g可以獲得系數(shù)β。
對(duì)它的數(shù)值評(píng)估，利用有限長(zhǎng)度濾波器獲得f和g，如果直接以離散形式完成這個(gè)計(jì)算，則這個(gè)計(jì)算是更加精確的。該離散形式如下 其中D＝αN-γ，M＝2N. 對(duì)于多路復(fù)用器的接收端上的它的移植，優(yōu)選考慮事實(shí)必須考慮α個(gè)取樣的延遲來(lái)應(yīng)用這些系數(shù)。
下文中，在具有實(shí)的和奇偶校驗(yàn)連續(xù)原型函數(shù)的OFDM/OQAM型調(diào)制的條件下，我們呈現(xiàn)兩個(gè)確定系數(shù)β的例子。
1.由定義的相位 假定 方程(22)變成 我們?nèi)缓笠肓撕瘮?shù)x的含糊函數(shù)，具有這里以上描述的專利文獻(xiàn)WO 02/25884中的符號(hào) 當(dāng)改變方程(26)中的變量時(shí)，我們獲得 知道然后獲得下面表達(dá)式 假定在這種精確情況下，函數(shù)A是實(shí)的，然后可能驗(yàn)證系數(shù)βp，q是純虛值。
2.由定義的相位 當(dāng)執(zhí)行與上述相同的計(jì)算時(shí)，假定我們獲得
權(quán)利要求
1.一種方法，用于接收由至少一個(gè)發(fā)送器裝置經(jīng)由傳輸信道發(fā)送的、與實(shí)現(xiàn)OQAM型調(diào)制的多載波信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)，
所述多載波信號(hào)由用一組數(shù)據(jù)元素形成的時(shí)間連續(xù)符號(hào)形成，所述一組數(shù)據(jù)元素包括
-實(shí)值信息數(shù)據(jù)元素，以及
-用于至少一些所述符號(hào)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素，稱作導(dǎo)頻，被至少一個(gè)設(shè)計(jì)用于接收所述多載波信號(hào)的接收器所知，
所述數(shù)據(jù)元素中的每一個(gè)調(diào)制所述信號(hào)的載波頻率，由所述數(shù)據(jù)元素之一調(diào)制的載波頻率稱作載波，其特征在于至少兩個(gè)導(dǎo)頻(P1，P2)的組(221)，每個(gè)所述導(dǎo)頻位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域(22)的區(qū)域內(nèi)，鄰域是在其中認(rèn)為所述傳輸信道大致恒定的區(qū)域，所述組中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻，
所述接收方法包括，對(duì)所述鄰域(22)中的至少一個(gè)
-提取步驟(31)，在通過(guò)所述傳輸信道后，提取與所述鄰域的組的導(dǎo)頻對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)復(fù)值，
-估計(jì)步驟(33)，從所述復(fù)值估計(jì)所述鄰域內(nèi)的所述傳輸信道的實(shí)部和虛部。
2.權(quán)利要求1所述的接收方法，其特征在于所述各組的每一個(gè)包括一對(duì)導(dǎo)頻。
3.權(quán)利要求2所述的接收方法，其特征在于對(duì)所述各對(duì)導(dǎo)頻的每一個(gè)，所述估計(jì)步驟實(shí)施四個(gè)未知變量的四個(gè)方程的系統(tǒng)的解。
4.權(quán)利要求3所述的接收方法，其特征在于對(duì)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻的所述組，所述系統(tǒng)實(shí)施下面方程
其中
-(m0，n0)是鄰域內(nèi)的時(shí)間/頻率空間的第一位置，(m1，n1)是鄰域內(nèi)的時(shí)間/頻率空間的第二位置，
和
是實(shí)值，分別等于在(m0，n0)接收的信號(hào)的復(fù)值的實(shí)部和虛部，
和
是實(shí)值，分別等于位于位置(m1，n1)的載波的復(fù)值的實(shí)部和虛部，
是在位置(m0，n0)的所述傳輸信道的復(fù)值的實(shí)部，并且
是在位置(m1，n1)的所述傳輸信道的復(fù)值的實(shí)部，其中
等于
認(rèn)為在所述鄰域內(nèi)所述傳輸信道大致恒定，
和
是實(shí)值，分別等于在位置(m0，n0)的所述鄰域的組的所述實(shí)值導(dǎo)頻的復(fù)值的實(shí)部和虛部；
是與位置(m1，n1)的所述鄰域的組的所述純虛值導(dǎo)頻相鄰的所述信息元素引發(fā)的干擾的虛部，
是在位置(m1，n1)的所述鄰域的組的所述純虛值導(dǎo)頻的接收的虛值，
-C是實(shí)數(shù)。
5.權(quán)利要求1到4任何之一所述的接收方法，其特征在于所述估計(jì)步驟實(shí)現(xiàn)所述復(fù)值的所述實(shí)部與所述虛部之間的比率(32)的中間計(jì)算。
6.權(quán)利要求1到5任何之一所述的接收方法，其特征在于該接收方法包括消除由所述純虛值導(dǎo)頻引起的固有干擾的步驟。
7.一種接收由至少一個(gè)發(fā)送器經(jīng)由傳輸信道發(fā)送的、與實(shí)現(xiàn)OQAM型調(diào)制的多載波信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)的裝置，
所述多載波信號(hào)由用一組數(shù)據(jù)元素形成的時(shí)間連續(xù)符號(hào)形成，所述一組數(shù)據(jù)元素包括
-實(shí)值信息數(shù)據(jù)元素，以及
-用于至少一些所述符號(hào)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素，稱作導(dǎo)頻，被至少一個(gè)設(shè)計(jì)用于接收所述多載波信號(hào)的接收器所知，
所述數(shù)據(jù)元素中的每一個(gè)調(diào)制所述信號(hào)的載波頻率，由所述數(shù)據(jù)元素之一調(diào)制的載波頻率稱作載波，其特征在于至少兩個(gè)導(dǎo)頻(P1，P2)的組(221)，每個(gè)所述導(dǎo)頻位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域(22)的區(qū)域內(nèi)，鄰域是其中認(rèn)為所述傳輸信道大致恒定的區(qū)域，所述組中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻，
所述接收裝置包括，對(duì)所述鄰域(22)中的至少一個(gè)
-用于在通過(guò)所述傳輸信道后，提取與所述鄰域的組的導(dǎo)頻對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)復(fù)值的裝置(31)，
-用于從所述復(fù)值估計(jì)所述鄰域內(nèi)的所述傳輸信道的實(shí)部和虛部的裝置(33)。
8.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，它可以從通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行下載和/或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀載體上和/或可由處理器執(zhí)行，包括程序代碼指令以實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1到6的至少一個(gè)的接收方法。
9.一種發(fā)送方法，用于實(shí)現(xiàn)OQAM型調(diào)制的多載波信號(hào)，該多載波信號(hào)意圖經(jīng)由傳輸信道發(fā)送，并且由一組數(shù)據(jù)元素形成的時(shí)間連續(xù)符號(hào)形成，所述一組數(shù)據(jù)元素包括
-實(shí)值信息數(shù)據(jù)元素，以及
-用于至少一些所述符號(hào)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素，稱作導(dǎo)頻，被至少一個(gè)設(shè)計(jì)用于接收所述多載波信號(hào)的接收器所知，
所述數(shù)據(jù)元素的每一個(gè)調(diào)制所述信號(hào)的載波頻率，由所述數(shù)據(jù)元素之一調(diào)制的載波頻率稱作載波，其特征在于所述發(fā)送方法實(shí)施至少兩個(gè)導(dǎo)頻(P1，P2)的組(221)，所述每個(gè)導(dǎo)頻位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域(22)的區(qū)域內(nèi)，鄰域是其中認(rèn)為所述傳輸信道大致恒定的區(qū)域，所述組中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻。
10.權(quán)利要求9所述的發(fā)送方法，其特征在于所述各組的每一個(gè)包括一對(duì)導(dǎo)頻。
11.權(quán)利要求9和10任何之一所述的發(fā)送方法，其特征在于該發(fā)送方法包括確定所述導(dǎo)頻的屬性的步驟，其中所述屬性屬于包括實(shí)屬性和純虛屬性的組。
12.權(quán)利要求9到11任何之一所述的發(fā)送方法，其特征在于該發(fā)送方法包括確定所述虛值導(dǎo)頻的正負(fù)號(hào)的步驟。
13.權(quán)利要求11和12任何之一所述的發(fā)送方法，其特征在于用于確定所述導(dǎo)頻的屬性和所述虛值導(dǎo)頻的正負(fù)號(hào)的所述至少一個(gè)步驟取決于與所述每個(gè)導(dǎo)頻相鄰的至少一個(gè)信息數(shù)據(jù)元素的值。
14.權(quán)利要求12和13所述的發(fā)送方法，其特征在于所述純虛值導(dǎo)頻的正負(fù)號(hào)與所述導(dǎo)頻上相鄰于所述導(dǎo)頻的所述信息數(shù)據(jù)元素引發(fā)的干擾項(xiàng)的值的正負(fù)號(hào)相同。
15.一種發(fā)送實(shí)現(xiàn)OQAM型調(diào)制的多載波信號(hào)的裝置，該多載波信號(hào)意圖經(jīng)由傳輸信道發(fā)送，并且由用一組數(shù)據(jù)元素形成的時(shí)間連續(xù)符號(hào)形成，所述一組數(shù)據(jù)元素包括
-實(shí)值信息數(shù)據(jù)元素，以及
-用于至少一些所述符號(hào)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素，稱作導(dǎo)頻，被至少一個(gè)設(shè)計(jì)用于接收所述多載波信號(hào)的接收器所知，
所述數(shù)據(jù)元素的每一個(gè)調(diào)制所述信號(hào)的載波頻率，由所述數(shù)據(jù)元素之一調(diào)制的載波頻率稱作載波，其特征在于所述發(fā)送裝置包括用于實(shí)施至少兩個(gè)導(dǎo)頻(P1，P2)的組(221)的裝置，所述每個(gè)導(dǎo)頻位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域(22)的區(qū)域內(nèi)，鄰域是其中認(rèn)為所述傳輸信道大致恒定的區(qū)域，所述組中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻。
16.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，它可以從通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行下載和/或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀載體上和/或可由處理器執(zhí)行，包括程序代碼指令以實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求9到14中的至少一個(gè)的發(fā)送方法。
17.一種實(shí)現(xiàn)OQAM型調(diào)制的多載波信號(hào)，由一組數(shù)據(jù)元素形成的時(shí)間連續(xù)符號(hào)形成，所述一組數(shù)據(jù)元素包括
-實(shí)值信息數(shù)據(jù)元素，以及
-用于至少一些所述符號(hào)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)元素，稱作導(dǎo)頻，被至少一個(gè)設(shè)計(jì)用于接收所述多載波信號(hào)的接收器所知，
所述數(shù)據(jù)元素的每一個(gè)調(diào)制所述信號(hào)的載波頻率，由所述數(shù)據(jù)元素之一調(diào)制的載波頻率稱作載波，其特征在于所述一組數(shù)據(jù)元素包括至少兩個(gè)導(dǎo)頻(P1，P2)的組(221)，所述每個(gè)導(dǎo)頻位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的稱為鄰域(22)的區(qū)域內(nèi)，鄰域是其中認(rèn)為所述傳輸信道大致恒定的區(qū)域，所述組中的至少一個(gè)由一對(duì)導(dǎo)頻組成，所述一對(duì)導(dǎo)頻包括至少一個(gè)實(shí)值導(dǎo)頻和至少一個(gè)純虛值導(dǎo)頻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種接收與至少一個(gè)發(fā)送器經(jīng)由傳輸信道發(fā)送的多載波信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)的方法，所述多載波信號(hào)由包括具有實(shí)值的信息數(shù)據(jù)元素的一組數(shù)據(jù)元素構(gòu)成的時(shí)間連續(xù)符號(hào)和所述符號(hào)的至少一些的導(dǎo)頻形成。根據(jù)本發(fā)明，由于至少兩個(gè)導(dǎo)頻(P1，P2)的組(221)分別位于時(shí)間/頻率空間內(nèi)的相鄰區(qū)域(22)，這種接收方法包括在通過(guò)傳輸信道后提取與相鄰區(qū)域的組的導(dǎo)頻相對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)復(fù)值的步驟，和從所述復(fù)值估計(jì)相鄰區(qū)域內(nèi)的所述傳輸信道的步驟。所利用的調(diào)制是OFDM OQAM型。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101542991SQ200780030864
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者C·萊勒, J-P·賈瓦丁, R·里格保, P·西奧安 申請(qǐng)人:法國(guó)電信公司