一種機載寬帶突發(fā)c-ofdm系統(tǒng)的實現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括步驟：一、調(diào)制；二、預(yù)先發(fā)射：對調(diào)制后的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行IFFT變換，并插入循環(huán)前綴存儲在存儲器中，并在MAC層實體送來發(fā)送指令后立即對射頻載波進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射；三、符號同步：確定FFT塊位置；四、頻偏估計；五、信道估計及均衡；六、解調(diào)；所采用的數(shù)據(jù)突發(fā)包括訓(xùn)練序列部分和傳輸數(shù)據(jù)部分，其中訓(xùn)練序列在前且其包括兩個連續(xù)且不同的訓(xùn)練序列，每個訓(xùn)練序列前都有循環(huán)前綴；傳輸數(shù)據(jù)部分在后且其包括若干個連續(xù)的FFT塊。本發(fā)明方法步驟簡單、設(shè)計合理且實現(xiàn)方便、使用效果好，實現(xiàn)了較高的傳輸速率、較低的傳輸時延，同時有效地降低了C-OFDM系統(tǒng)的復(fù)雜度。
【專利說明】—種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機載寬帶自組織網(wǎng)絡(luò)的無線傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)主要用來實現(xiàn)各種中、低空的飛行器，如:直升機、攻擊機和無人駕駛飛機之間、以及這些飛行器與地面車輛、人員之間的多媒體、網(wǎng)絡(luò)化的通信。因此，機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)就需要在空-空、空-地信道中實現(xiàn)較高的傳輸速率和較低的傳輸時延。
[0003]目前，在空-空、空-地信道中能夠?qū)崿F(xiàn)較高傳輸速率的傳輸技術(shù)主要有:時域均衡(Time Domain Equalizat1n, TDE)、單載波頻移均衡(Single Carrier FrequencyDomain Equalizat1n, SC-FDE) 和 C-OFDM (Coded Orthogonal Frequency Divis1nMultiplexing)等三種。
[0004]其中，時域均衡主要通過調(diào)整橫向濾波器各抽頭的系統(tǒng)來消除由信道的多徑效應(yīng)引起的頻率選擇性衰落。由于空-地信道的多徑時延擴展可達(dá)1.2 μ S，因此時延均衡需要較多的濾波器抽頭才能得到可以接受的均衡效果，這樣很難達(dá)到實時性的要求，而且隨著多徑時延擴展的增大，時域均衡的復(fù)雜度甚至可能成指數(shù)增長。
[0005]SC-FDE技術(shù)的工作原理是發(fā)送方首先對要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后在插入循環(huán)前綴后將信號發(fā)送出去。接收方則首先將循環(huán)前綴去掉，接著通過FFT算法將接收到的信號變換到頻域，并進(jìn)行頻域均衡，最后再通過IFFT算法將均衡后的信號變?nèi)霑r域并進(jìn)行解調(diào)。SC-FDE技術(shù)的優(yōu)點包括:(a)通過使用循環(huán)前綴和頻域均衡，能有效對抗由多徑效應(yīng)引起的碼間干擾；(b)通過使用IFFT/FFT算法和頻域均衡技術(shù)，能有效降低電臺的復(fù)雜度、功耗、體積和重量；(c)通過使用時域調(diào)制解調(diào)技術(shù)，能有效對抗由多徑效應(yīng)引起的頻率選擇性衰落；(d)對頻率偏差、信道的時變性不敏感；(e)峰均比較小，而缺點則是:Ca)傳輸效率、頻譜資源利用率較低；(b)對抗時域干擾能力較弱。
[0006]C-OFDM技術(shù)的工作原理是發(fā)送方首先對要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并對一系列子載波進(jìn)行調(diào)制，然后通過IFFT算法將各子載波上調(diào)制后符號變換為時域波形，并在添加循環(huán)前綴后發(fā)送出去。接收方則首先將添加的循環(huán)前綴去掉，然后再將接收到的時域波形變換到頻域，并通過解調(diào)、解碼恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)。C-OFDM技術(shù)的優(yōu)點包括:(I)通過使用循環(huán)前綴，能有效對抗由多徑效應(yīng)引起的碼間干擾；(2)通過使用IFFT/FFT算法，能有效降低電臺的復(fù)雜度、功耗、體積和重量；(3)通過使用編碼技術(shù)，能有效對抗由多徑效應(yīng)引起的頻率選擇性衰落，而缺點則包括:(1)由于信息是在各個子載波上并行傳輸，因此具有較大的峰均比；(2)對頻率偏差、信道的時變性較為敏感。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其方法步驟簡單、設(shè)計合理且實現(xiàn)方便、使用效果好，實現(xiàn)了較高的傳輸速率、較低的傳輸時延，同時有效地降低了 C-OFDM系統(tǒng)的復(fù)雜度。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于該方法包括以下步驟:
[0009]步驟一、調(diào)制:將編碼后的數(shù)據(jù)映射成復(fù)數(shù)據(jù)符號；
[0010]步驟二、預(yù)先發(fā)射:對映射后的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行IFFT變換，并插入循環(huán)前綴，然后存儲在存儲器中，并在MAC層實體送來發(fā)送指令后立即對射頻載波進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射；
[0011]步驟三、符號同步:對FFT塊的位置進(jìn)行確定；
[0012]步驟四、頻偏估計；對收發(fā)信號之間的載波頻率偏差進(jìn)行估計、校正；
[0013]步驟五、信道估計及均衡:對信道的幅度和相位進(jìn)行估計，并根據(jù)估計結(jié)果進(jìn)行校正；
[0014]步驟六、解調(diào):將復(fù)數(shù)據(jù)符號映射成信道解碼前的數(shù)據(jù)；
[0015]步驟一至步驟六中所采用的數(shù)據(jù)突發(fā)包括訓(xùn)練序列部分和傳輸數(shù)據(jù)部分，其中訓(xùn)練序列在前且其包括兩個連續(xù)且不同的訓(xùn)練序列，每個訓(xùn)練序列前都有循環(huán)前綴；傳輸數(shù)據(jù)部分在后且其包括若干個連續(xù)的傅里葉變換塊，即FFT塊；一個完整的FFT塊由一個數(shù)據(jù)塊和一個循環(huán)前綴組成，其中循環(huán)前綴在前，而數(shù)據(jù)塊在后。
[0016]上述一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征是:步驟一中進(jìn)行調(diào)制與步驟六中進(jìn)行解調(diào)時，所采用的調(diào)制解調(diào)模塊為差分QPSK調(diào)制解調(diào)模塊、差分8PSK調(diào)制解調(diào)模塊或差分16PSK調(diào)制解調(diào)模塊。
[0017]上述一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征是:步驟二中進(jìn)行預(yù)先發(fā)射時，利用無線媒介發(fā)射信號之前，先對所要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、交織與調(diào)制，并將所要發(fā)送的波形儲存在存儲器中，而當(dāng)MAC層協(xié)議送來發(fā)射指令后，立即利用存儲的波形對載波進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射。
[0018]上述一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征是:所述FFT塊的長度為
55.56 μ S。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0020]1、方法步驟簡單、設(shè)計合理且智能化程度高。
[0021]2、使用操作簡便且使用效果好，能夠在空-空信道和空-地信道中同時滿足抗多徑衰落、多普勒擴展的要求，并且無需插入導(dǎo)頻對信道的變化進(jìn)行跟蹤，因此提高了數(shù)據(jù)的傳輸速率和降低了復(fù)雜度。同時，采用預(yù)先發(fā)射技術(shù)，相比其他C-OFDM系統(tǒng)，降低了發(fā)射時的傳輸時延，滿足了網(wǎng)絡(luò)化通信的需求。
[0022]綜上所述，本發(fā)明方法步驟簡單、設(shè)計合理、實現(xiàn)方便且智能化程度高、使用效果好，實現(xiàn)了較高的傳輸速率、較低的傳輸時延，同時有效地降低了 C-OFDM系統(tǒng)的復(fù)雜度。
[0023]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的方法流程框圖。

【具體實施方式】
[0025]如圖1所示的一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0026]步驟一、調(diào)制:將編碼后的數(shù)據(jù)映射成復(fù)數(shù)據(jù)符號；
[0027]步驟二、預(yù)先發(fā)射:對映射后的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行IFFT變換，并插入循環(huán)前綴，然后存儲在存儲器中，并在MAC層實體送來發(fā)送指令后立即對射頻載波進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射；
[0028]步驟三、符號同步:對FFT塊的位置進(jìn)行確定；
[0029]步驟四、頻偏估計；對收發(fā)信號之間的載波頻率偏差進(jìn)行估計、校正；
[0030]步驟五、信道估計及均衡:對信道的幅度和相位進(jìn)行估計，并根據(jù)估計結(jié)果進(jìn)行校正；
[0031]步驟六、解調(diào):將復(fù)數(shù)據(jù)符號映射成信道解碼前的數(shù)據(jù)。
[0032]步驟一至步驟六中所采用的數(shù)據(jù)突發(fā)包括訓(xùn)練序列部分和傳輸數(shù)據(jù)部分，其中訓(xùn)練序列在前且其包括兩個連續(xù)且不同的訓(xùn)練序列，每個訓(xùn)練序列前都有循環(huán)前綴；傳輸數(shù)據(jù)部分在后且其包括若干個連續(xù)的傅里葉變換塊，即FFT塊；一個完整的FFT塊由一個數(shù)據(jù)塊和一個循環(huán)前綴組成，其中循環(huán)前綴在前，而數(shù)據(jù)塊在后。
[0033]實際使用時，步驟一中進(jìn)行調(diào)制與步驟六中進(jìn)行解調(diào)時，所采用的調(diào)制解調(diào)模塊為差分QPSK調(diào)制解調(diào)模塊、差分8PSK調(diào)制解調(diào)模塊或差分16PSK調(diào)制解調(diào)模塊。
[0034]本實施例中，步驟一中進(jìn)行調(diào)制與步驟六中進(jìn)行解調(diào)時，所采用的調(diào)制解調(diào)模塊為差分QPSK調(diào)制解調(diào)模塊。實際使用時，也可以采用其它類型的調(diào)制解調(diào)模塊。
[0035]本實施例中，步驟二中進(jìn)行預(yù)先發(fā)射時，利用無線媒介發(fā)射信號之前，先對所要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、交織與調(diào)制，并將所要發(fā)送的波形儲存在存儲器中，而當(dāng)MAC層協(xié)議送來發(fā)射指令后，立即利用存儲的波形對載波進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射。
[0036]本實施例中，所述FFT塊的長度為55.56 μ S0
[0037]實際使用過程中，還可以根據(jù)具體需要，對所述FFT塊的長度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0038]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 步驟一、調(diào)制:將編碼后的數(shù)據(jù)映射成復(fù)數(shù)據(jù)符號； 步驟二、預(yù)先發(fā)射:對映射后的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行IFFT變換，并插入循環(huán)前綴，然后存儲在存儲器中，并在MAC層實體送來發(fā)送指令后立即對射頻載波進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射； 步驟三、符號同步:對FFT塊的位置進(jìn)行確定； 步驟四、頻偏估計；對收發(fā)信號之間的載波頻率偏差進(jìn)行估計、校正； 步驟五、信道估計及均衡:對信道的幅度和相位進(jìn)行估計，并根據(jù)估計結(jié)果進(jìn)行校正； 步驟六、解調(diào):將復(fù)數(shù)據(jù)符號映射成信道解碼前的數(shù)據(jù)； 步驟一至步驟六中所采用的數(shù)據(jù)突發(fā)包括訓(xùn)練序列部分和傳輸數(shù)據(jù)部分，其中訓(xùn)練序列在前且其包括兩個連續(xù)且不同的訓(xùn)練序列，每個訓(xùn)練序列前都有循環(huán)前綴；傳輸數(shù)據(jù)部分在后且其包括若干個連續(xù)的傅里葉變換塊，即FFT塊；一個完整的FFT塊由一個數(shù)據(jù)塊和一個循環(huán)前綴組成，其中循環(huán)前綴在前，而數(shù)據(jù)塊在后。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于:步驟一中進(jìn)行調(diào)制與步驟六中進(jìn)行解調(diào)時，所采用的調(diào)制解調(diào)模塊為差分QPSK調(diào)制解調(diào)模塊、差分8PSK調(diào)制解調(diào)模塊或差分16PSK調(diào)制解調(diào)模塊。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于:步驟二中進(jìn)行預(yù)先發(fā)射時，利用無線媒介發(fā)射信號之前，先對所要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、交織與調(diào)制，并將所要發(fā)送的波形儲存在存儲器中，而當(dāng)MAC層協(xié)議送來發(fā)射指令后，立即利用存儲的波形對載波進(jìn)行調(diào)制和發(fā)射。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種機載寬帶突發(fā)C-OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于:所述FFT塊的長度為55.56 μ S0
【文檔編號】H04L27/26GK104426828SQ201310375921
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】張亦希, 趙玉亭, 趙玉龍 申請人:西北工業(yè)技術(shù)研究院