基于scse-ofdm/ofdma系統(tǒng)的存儲反饋均衡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的0FDM/0FDMA技術(shù)通過FFT/IFFT將數(shù)據(jù)調(diào)制到相互正交并且重疊的子載 波上，使得同樣的頻帶寬度下，相比較其他技術(shù)得以更高的傳輸速率，從而提高了頻譜利用 率。在多徑信道的條件下，各個路徑中0FDM/0FDMA符號到達接收端的時間不一致，產(chǎn)生不 同的線性移位，從而導致碼間串擾（Inter-SymbolInterference,ISI)和子載波間干擾 (Inter-carrierinterference,ICI)。由于FFT/IFFT是一種周期性的運算，當不同線形移 位的0FDM/0FDMA符號疊加后經(jīng)過FFT/IFFT之后，會產(chǎn)生不可恢復的畸變。為了解決這個 問題，在現(xiàn)有0FDM/0FDMA系統(tǒng)中通過加入循環(huán)前綴（CyclicPrefix,CP)，并且通過一定的 處理，可以把線性移位的0FDM/0FDMA符號轉(zhuǎn)化為循環(huán)移位的0FDM/0FDMA符號。但這會導 致信道利用率下降，尤其當0FDM/0FDMA符號長度較小的時候，這種浪費尤為明顯。
[0003] 在公開號為CN104683284A的發(fā)明專利《不需要循環(huán)前綴的0FDM/0FDMA符號循環(huán) 移位均衡方法》中已經(jīng)提出過一種0FDM/0FDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，名為SCSE-0FDM/0FMA。該結(jié)構(gòu)沒 有了CP的加入從而提高了信道利用率。但是在該系統(tǒng)中的判決反饋均衡模塊中，要求接收 機能夠準確無誤地恢復出前一個0FDM/0FDMA符號，但是由于無線信道的衰落、干擾、噪聲 等影響，在恢復出的數(shù)據(jù)中，不可避免地會存在一定的誤碼。在這種情況下，一旦接收機將 恢復出的錯誤數(shù)據(jù)進行反饋均衡處理，會導致把當前的誤碼傳播到下一個0FDM/0FDMA符 號，該現(xiàn)象會影響整個系統(tǒng)穩(wěn)健性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有SCSE-OFDM/OFDMA系統(tǒng)存在誤碼傳播的問題，本發(fā) 明提供一種基于SCSE-0FDM/0FDMA系統(tǒng)的存儲反饋均衡方法。
[0005] 本發(fā)明的基于SCSE-OFDM/OFDMA系統(tǒng)的存儲反饋均衡方法，所述方法包括：
[0006] SCSE-OFDM/OFDMA系統(tǒng)的發(fā)送端對用戶待發(fā)送的第i個比特流的發(fā)送方法包括：
[0007] 步驟A1 :待發(fā)送的比特流經(jīng)過編碼映射后得到串行數(shù)據(jù)塊b1;
[0008] 步驟A2 :將串行數(shù)據(jù)塊h進行串并轉(zhuǎn)換，獲得數(shù)據(jù)塊b#專換后的Μ個碼元b 其 中，m= 0, 1，…M-1 ;
[0009] 步驟A3 :將獲得的Μ個碼元依次進行IFFT變換、并串轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換和上變頻調(diào) 制，并將上變頻調(diào)制后的信號經(jīng)天線發(fā)出；
[0010] SCSE-OFDM/OFDMA系統(tǒng)的接收端對用戶待接收的第i個比特流的接收方法包括：
[0011] 步驟B1 :對接收到的信號進行下變頻、采樣，獲得Μ個采樣點；
[0012] 步驟Β2 :將獲得的Μ個采樣點進行串并轉(zhuǎn)換，獲得Μ路并行的采樣點；
[0013] 步驟Β3 :Μ路并行的采樣點中的前L-1路采樣點分別與存儲反饋均衡模塊中L-1 路干擾項數(shù)據(jù)做差，將做差后獲得的L_1路米樣點與Μ路并行的米樣點中的后Μ-L+l路米 樣點進行CP恢復操作；所述L-1路干擾數(shù)據(jù)為已存至存儲反饋均衡模塊中的，在接收第i-Ι個比特流時CP恢復操作過程中存儲器輸出的Μ路數(shù)據(jù)的前L-1路；
[0014] 同時，CP恢復操作過程中存儲器中輸出的Μ路數(shù)據(jù)與所述Μ路并行的采樣點中的 前L-1路采樣點相加獲得CP恢復操作最終獲得的Μ路數(shù)據(jù)，對存儲器中輸出的Μ路數(shù)據(jù)的 前L-1項數(shù)據(jù)存儲至存儲反饋均衡模塊中，作為接收第i+Ι個比特流時的干擾數(shù)據(jù)；
[0015] 步驟Μ:將進行CP恢復操作最終獲得的Μ路數(shù)據(jù)依次進行FFT變換和并串轉(zhuǎn)換， 獲得一路串行數(shù)據(jù)，將獲得的一路串行數(shù)據(jù)進行濾波判決解映射輸出。
[0016] 所述步驟Β3包括：
[0017] 步驟Β31:Μ路并行的采樣點中的前L-1路采樣點分別與存儲反饋均衡模塊中L-1 項干擾項做差，獲得的L-1路采樣點，當0 <η<L-2時，根據(jù)第η路采樣點Γι(η)，利用公 式一獲得獲得第η(0彡η彡L-2)路的向量并將輸入到存儲器存儲：
[0018]
[0019] 其中，^為信道的沖激響應；
[0020] 步驟B32 :當L-1 <η<M-1時，即：處理Μ路并彳丁的米樣點中的后M-L+1路米樣 點時，利用第η路采樣點Γι(η)，結(jié)合公式二，獲得L-1彡η彡Μ-1時對應的向量[卩/?)]^， 將向輸入存儲器存儲；
[0021]
[0022] 步驟Β33 :對步驟Β31和步驟Β32獲得的向量進行求和，獲得：
[0023]
[0024] 并$
字儲至存儲反饋均衡模塊中；
[0025] 步驟Β34:根據(jù)存儲器內(nèi)存儲的向量和采樣點Γι(η)，相加后獲得：
[0026]
[0027] 步驟Β35 :根據(jù)公式四，獲得向量
，所述向量
為CP恢復操作獲得的Μ路采樣點。
[0028] 本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明提出了一從根本上避免誤碼傳播的方法，誤碼傳 播的根源在于判決過程，而本發(fā)明并沒有引入判決過程，從根本上避免了誤碼傳播現(xiàn)象。而 本發(fā)明也省去了CP插入的環(huán)節(jié)。在接收端的信號檢測過程中，進行了SCSE處理，該處理有 效地解決了因缺省CP造成的ISI/ICI現(xiàn)象，從而顯著地提升了信道利用率。
【附圖說明】
[0029] 圖1為【具體實施方式】中發(fā)射端的原理示意圖。
[0030] 圖2為【具體實施方式】中接收端的原理示意圖。
[0031] 圖3為圖2中CP恢復的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 本實施方式所述的基于SCSE-0FDM/0FDMA系統(tǒng)的存儲反饋均衡方法，結(jié)合圖1至 圖3通過發(fā)射端和接收端說明：
[0033] 在發(fā)射端，如圖1所示，其中，匕代表用戶d待發(fā)送的第i個串行數(shù)據(jù)塊，其中包 含有Μ個碼元。b1;ni代表第i個串行數(shù)據(jù)塊的第m個碼元，碼元周期為Tb; 代表 經(jīng)過Μ點IFFT的變換后的結(jié)果；Sl(t)代表即將要基帶傳輸?shù)男盘枴?br>[0034] 發(fā)射端的工作流程如下，用戶待發(fā)送的第i個比特流經(jīng)過編碼映射后得到串行數(shù) 據(jù)塊h，串行數(shù)據(jù)塊h首先經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換得到臨接下來將Μ個并行數(shù)據(jù)通過IFFT 及并串轉(zhuǎn)換，得到一個長度為Μ的序列，該序列是第i個SCSE-0FDM符號的離散形式，表示 為，
[0035] m.-u
[0036] 接下來，將得到的序列通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，連續(xù)的SCSE-0FDM的符號。經(jīng)過I/Q調(diào)制， 將基帶信號調(diào)制到射頻頻帶，
[0037]
[0038] 最后，將射頻信號通過天線發(fā)射出去。
[0039] 發(fā)射端和接收端之間的傳輸信道，假設信道是靜態(tài)的多徑信道，其單位沖激響應 為，
[0040]
[0041] 其中信道參數(shù)主要涉及三個方面，
[0042] 1.信道增益P丨服從瑞利分布。
[0043] 2.隨機相位辦服從[0 ;2π]的均勻分布。
[0044] 3. %代表第1條路徑的時延，共有L條可分辨徑，那么最大多徑時延為'化、、-1。
[0045] 假設采樣間隔等于碼元周期Tb，其離散形式是長度為L的向量，
[0046] 1ι.= = (4)
[0047] 考慮到多徑信道對通信系統(tǒng)的時延影響，可能會導致不同路徑中的數(shù)據(jù)塊到達接 收端的時間不一致，從而使SCSE-OFDM/OFDMA符號發(fā)生了不同的線性移位，不同符號之間 相互重疊，造成了碼間串擾（ISI)現(xiàn)象。為了克服這一現(xiàn)象，【背景技術(shù)】中提到的發(fā)明專利通 過將濾波判決后得到的數(shù)據(jù)塊（第i-Ι個數(shù)據(jù)塊）與當前SCSE-OFDM/OFDMA符號（第i個 SCSE-OFDM/OFDMA符號）進行反饋均衡。但是，由于信道的不完美特性，經(jīng)過濾波判決恢復 出的數(shù)據(jù)塊中可能存在錯誤的碼元，如果將錯誤的碼元進行反饋均衡，并不能得到完美的 "缺口"，也就是不能從真正意義上消除ISI。而且SCSE技術(shù)是一種迭代技術(shù)，會將錯誤信息 傳播到后續(xù)的數(shù)據(jù)塊中。這種現(xiàn)象會嚴重影響SCSE-0FDM系統(tǒng)的穩(wěn)健性。
[0048] 為解決這一關(guān)鍵問題，本實施方式提出了一從根本上避免誤碼傳播的算法，也就 是SFE算法，該算法之所以能夠使SCSE-OFDM/OFDMA系統(tǒng)免于誤碼傳播的影響，主要原因 是：誤碼傳播的根源在于判決過程，而在本實施方式所提出的SFE算法中，并沒有引入判決 過程，這就從根本上避免了誤碼傳播現(xiàn)象。
[0049] 在接收端，如圖2所示，其核心模塊分為存儲反饋均衡模塊和CP恢復，兩者共同組 成一個反饋系統(tǒng)。當?shù)趇個SCSE-OFDM/OFDMA符號到達接收端時，先經(jīng)過下變頻，然后對它 進行等間隔采樣，令采樣周期等于碼元周期，即每個SCSE-OFDM/OFDMA符號中含有Μ個采樣 點，因此可以得到一個Μ點長的序列h⑷jfj:
[0050]
[0051] 接下來進行串并轉(zhuǎn)換。根據(jù)當前的應用場景，多徑擴展一般會小于SCSE-0FDM/ 0FDMA符號的長度。假設信道的時延擴展為L-1個碼元長度，對于Μ個采樣點分為兩部分。 第一部分受到前一個數(shù)據(jù)塊干擾，長度為L-1。第二部分為未受到第i-Ι數(shù)據(jù)塊干擾的采樣 點，這些采樣