CN101110805B - 基于正交频分复用的收发方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信领域，公开了一种基于正交频分复用的收发方法及系统，使得基于OFDM的收发系统具有更强的抗干扰能力。本发明中，在发送端中将预定长度的信号进行纠错编码后分组，使得每组的长度小于预定长度，并将每组编码信号各映射到一个正交码，映射后所得到的各正交码通过OFDM系统发送。其中，每个正交码所对应的OFDM信号在连续的时频块上发送。发送端通过以信道扰码进行加扰的方式区分多个信道的发送信号，以小区扰码进行加扰的方式区分不同小区的发送信号。此外还可以使用导频进行相干解调。

Description

基于正交频分复用的收发方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及基于正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，简称“OFDM”)的信号传输技术。

背景技术

蜂窝技术是一种无线移动通信技术，这种技术把一个地理区域分成若干个小区，称作“蜂窝”(即cell)。手机(或移动电话)均采用这项技术，因此常常被称作蜂窝电话(cellular phone)。

将一个大的地理区域分割成多个“蜂窝”，是为了充分利用有限的无线传输频率。每一组连接(对于无线电话而言就是每一组会话)都需要专门的频率。为了使更多的会话能同时进行，蜂窝系统给每一个“蜂窝”(即每一个小的区域)分配了一定数额的频率。非相邻的蜂窝可以使用相同的频率，这样，有限的无线资源就可以充分利用了。目前常见的蜂窝系统包括全球移动通信系统(Global System for mobile Communication，简称“GSM”)和码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)。

在蜂窝移动通信系统中，以正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，简称“OFDM”)为代表的多载波技术收到了广泛的关注。

OFDM作为一种多载波数字调制技术，将数据经编码后在频域传输。不像常规的单载波技术，如调幅/调频(Amplitude Modulation/FrequencyModulation，简称“AM/FM”)，在某一时刻只用单一频率发送单一信号，OFDM在经过特别计算的正交频率上同时发送多路高速信号。

OFDM又作为一种复用技术，将多路信号复用在不同正交子载波上。传统的频分复用(Frequency Division Multiplexing，简称“FDM”)技术将带宽分成几个子信道，中间用保护频带来降低干扰，它们同时发送数据。OFDM系统比传统的FDM系统要求的带宽要少得多。由于使用无干扰正交载波技术，单个载波间无需保护频带。这样使得可用频谱的使用效率更高。另外，OFDM技术可动态分配在子信道上的数据。为获得最大的数据吞吐量，多载波调制器可以智能地分配更多的数据到噪声小的子信道上。

OFDM将经过编码的待传输数据作为频域信息，将其调制为时域信号，并在信道上传输，而在接收端则进行逆过程解调。OFDM系统的调制和解调可以分别由逆离散傅立叶变换(Inverse Discrete Fourier Transform，简称“IDFT”)和离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform，简称“DFT”)来代替。通过N点IDFT运算，把频域数据符号变换为时域数据符号，经过载波调制之后，发送到信道中。在接收端，将接收信号进行相干解调，然后将基带信号进行N点DFT运算，即可获得发送的数据符号。在实际应用中，IDFT/DFT采用逆快速傅立叶变换(Inverse Fast Fourier Transform，简称“IFFT”)和快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，简称“FFT”)来实现。FFT技术的采用使得OFDM系统的复杂度大大降低，再加上高性能信息处理器件比如可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称“PLD”)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称“DSP”)、微处理器(MicroProcessor，简称“μP”)等的发展和应用，使得OFDM系统的实现更加容易，成为应用最广的一种多载波传输方案。

为了提高传输性能，可以将信号经过信道编码后再用OFDM传输。信道编码作为数字通信系统中的一个必不可少的重要技术手段，在通信系统中广泛使用。信道编码的主要任务是为了区分通路和增加通信的可靠性，所采用的编码有正交码、纠错码等。其中，正交码是以区分通路为主要目的的编码，并且，正交码还具有很强的抗干扰能力。

码字与码字之间互相关系数为0的码称为正交码，在信道编码时主要利用其正交性去区分通路，以及抗多径干扰，但它本身也可以携带信息。最常用的正交码有伪随机码(如m序列、L序列、巴克序列、M序列等)和沃尔什(Walsh)函数序列。若一个正交信号集的补集也被利用，则可用码组数将增加一倍，这样的正交码称为双正交码。里德-米勒(Reed-Muller，简称“RM”)码就是一种双正交码。

具体地说，RM编码通过对HADAMARD(哈达玛)矩阵构成的正交序列取其补序列，即将正交序列中“+1”变为“-1”，“-1”变“+1”，得到另外N个序列。由于正交序列的补序列也是正交的，将正交序列及其补序列组合在一起，可构成长度为2N的双正交序列。RM编码是一种码字较短纠错编码，由于具有较强的纠错能力，在数字通信系统中得到广泛应用。

在IEEE802.20的标准中，为了提高低速率信号例如控制信号的通信效率，高通(Qualcomm)公司提出了一种采用1024比特长的WALSH码(沃尔什码)映射的方案，如图1所示。其中，对于每个控制信道的信号，如信道质量指示(Channel Quality Indicator，简称“CQI”)的10比特信号，首先进行HADAMARD(哈达玛)映射，即从1024×1024的HADAMARD正交矩阵中选择其中一行或一列，得到一个1024比特长的WALSH码，该WALSH码再被一个扰码加扰。本次加扰是为了区别其它信道，因而不同的信道的扰码是不一样的。之后，将不同信道的被加扰的WALSH码进行相加合并。合并后的1024比特进一步被加扰，该扰码是用于区别不同的用户，蜂窝小区或扇区。加扰后输出的1024比特被分成8个子块，每个子块含128个比特，再对每个子块进行128点的FFT变换，输出128个复数值，最后得到的1024个复数值以OFDM方式被携带在128个子载波和8个符号上发送。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：通过OFDM系统传输信号时，无法保证接收端收到的扩频信号依然正交，传输的可靠性得不到保障。

造成这种情况的主要原因在于，由于OFDM系统存在固有的频率选择性衰落，以及移动通信中存在固有的时间选择性衰落，使得不同子载波在不同时间产生不同幅度的衰弱，进而使得控制信道所传输的1024比特长的WALSH正交码在接收端不再正交，从而使得接收机对控制信道的接收性能大大下降。另外，由于控制信道的10比特信息没有采用纠错编码进行保护，并且接收机采用非相干解调，都使得传输可靠性下降。因此，当用户设备处于高速移动状态时，所传输的信号将出现较大的错误率，无法满足系统的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于正交频分复用的收发方法及系统，使得基于OFDM的收发系统具有更强的抗干扰能力。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于正交频分复用的发送方法，包含以下步骤：

将预定长度的待传输信号进行纠错编码后分为至少两组编码信号，每组的长度小于所述预定长度，每组编码信号各映射到一个正交码，映射所得的各正交码进行离散傅立叶变换后再调制为正交频分复用信号发送。

其中，每个所述正交码所对应的正交频分复用信号分别在连续的时频块上发送。

此外在所述方法中，所述正交码为Walsh码；

所述纠错编码为以下之一：

REED-MULLER编码、汉明码、BCH码。

此外在所述方法中，所述预定长度为10比特；

对所述预定长度的待传输信号进行REED-MULLER编码后得到32比特的编码信号，分为4组，每组为8比特的编码信号，每组分别映射到一个256比特的Walsh码。

此外在所述方法中，所述离散傅立叶变换以快速傅里叶变换实现。

此外在所述方法中，还包含以下步骤：

当所述发送端在至少两个信道中需发送预定长度的待传输信号时，将各信道中的待传输信号分别进行所述纠错编码、分组、以及正交码的映射，并分别将各信道的经映射所得的各正交码以相应的信道扰码进行加扰；

所述发送端将经信道扰码加扰的各信道的信号合并后再进行所述离散傅立叶变换。

此外在所述方法中，还包含以下步骤：

所述发送端对导频信号以导频信道扰码进行加扰；

所述发送端将所述经信道扰码加扰的各信道的信号和经加扰的所述导频信号合并后再进行所述离散傅立叶变换。

此外在所述方法中，所述发送端将所述经信道扰码加扰的各信道的信号和经加扰的所述导频信号合并后再以小区扰码进行加扰，再进行所述离散傅立叶变换。

此外在所述方法中，所述待传输信号为反向控制信号。

本发明还提供了一种基于正交频分复用的接收方法，包含以下步骤：

接收端将接收到的正交频分复用信号解调后进行逆离散傅立叶变换，将经逆离散傅立叶变换的信号按发送端映射的正交码长度进行分组，并将各组信号进行正交码的相关处理和纠错译码后输出。

其中，所述接收端通过以下方式进行所述正交码的相关处理和纠错译码：

所述接收端在所有可能的译码结果中，找出所对应的

值最大的序列，将该序列作为译码结果输出；

其中，x_k，m为第k组信号的第m个比特，w_k，m为可能的译码结果经与发送端相同的方式编码和分组后的第k组信号所对应的正交码的第m个比特，A为编码信号组数，B为正交码的长度。

此外在所述方法中，当传输至少两个信道的信号时，还包含以下步骤：

所述接收端对经逆离散傅立叶变换的信号先以信道扰码进行解扰，得到各信道信号，再将经信道扰码解扰后的各信道信号分别执行所述分组、正交码的相关处理和纠错译码的步骤。

此外在所述方法中，还包含以下步骤：

所述接收端使用经信道扰码解扰后得到的导频信号进行信道估值，并根据所得到的信道估值对其它各信道信号进行相干解调，对其它各信道经相干解调后的信号分别执行所述分组、正交码的相关处理和纠错译码的步骤。

此外在所述方法中，所述接收端通过以下方式进行所述正交码的相关处理和纠错译码：

所述接收端在所有可能的译码结果序列中，找出所对应的值最大的序列，将该序列作为译码结果输出；

其中，x_k，m为第k组信号的第m个比特，w_k，m为可能的译码结果经与发送端相同的方式编码和分组后的第k组信号所对应的正交码的第m个比特，Re代表取实数部分，*代表取共轭，h_k，m为所述信道估值，A为编码信号组数，B为正交码的长度。

此外在所述方法中，所述接收端对经逆离散傅立叶变换的信号先以小区扰码进行解扰，再以信道扰码进行解扰。

本发明还提供了一种基于正交频分复用的发送装置，包含：

编码模块，用于将预定长度的待传输信号进行纠错编码后输出；

第一分组模块，用于将所述编码模块输出的信号分为至少两组编码信号后输出，每组的长度小于所述预定长度；

映射模块，用于将所述第一分组模块输出的每组编码信号各映射到一个正交码后输出；

离散傅立叶变换模块，用于将所述映射模块输出的各正交码进行离散傅立叶变换后输出；

调制模块，用于将所述离散傅立叶变换模块输出的信号调制为正交频分复用信号后输出；

发送模块，用于发送所述调制模块输出的正交频分复用信号。

其中，所述发送模块将每个所述正交码所对应的正交频分复用信号在连续的时频块上发送。

此外，所述发送装置还包含第一加扰模块和合并模块；

所述第一加扰模块用于在所述编码模块、第一分组模块、以及映射模块分别对各信道的待传输信号进行纠错编码、分组、及正交码的映射后，分别将所述映射模块输出的各信道的经映射所得的各正交码以相应的信道扰码进行加扰后输出；

所述合并模块用于将经所述第一加扰模块加扰后的各信道的信号合并后输出到所述离散傅立叶变换模块，该离散傅立叶变换模块对该合并后的信号进行所述离散傅立叶变换。

此外，所述第一加扰模块还用于对导频信号以导频信道扰码进行加扰；

所述合并模块还用于将经所述第一加扰模块加扰后的各信道的信号以及导频信号合并后输出到所述离散傅立叶变换模块，该离散傅立叶变换模块对该合并后的信号进行所述离散傅立叶变换。

此外，所述发送装置还包含第二加扰模块，用于将所述合并模块输出的信号以小区扰码进行加扰后输出到所述离散傅立叶变换模块，该离散傅立叶变换模块对该第二加扰模块输出的信号进行所述离散傅立叶变换。

本发明还提供了一种基于正交频分复用的接收装置，包含：接收模块，用于接收正交频分复用信号；

解调模块，用于将所述接收模块收到的正交频分复用信号解调后输出；

逆离散傅立叶变换模块，用于将所述解调模块输出的信号进行逆离散傅立叶变换后输出；

第二分组模块，用于将所述逆离散傅立叶变换模块输出的信号按发送端映射的正交码长度进行分组后输出；

相关处理及译码模块，用于将所述第二分组模块输出的各组信号进行正交码的相关处理和纠错译码后号输出。

其中，所述接收装置还包含第一解扰模块，用于在所述第二分组模块进行所述分组前，先将所述逆离散傅立叶变换模块输出的信号以信道扰码进行解扰，再将经解扰后得到的各信道信号输出到所述第二分组模块，由所述第二分组模块分别对各信道信号进行所述分组。

此外，所述接收装置还包含信道估值模块，用于根据所述第一解扰模块解扰后得到的导频信号进行信道估值；

以及解相干模块，用于根据所述信道估值模块的估值结果对其它各信道信号进行相干解调后输出到所述第二分组模块。

此外，所述接收装置还包含第二解扰模块，用于在所述第一解扰模块将所述逆离散傅立叶变换模块输出的信号以信道扰码进行解扰前，先将该逆离散傅立叶变换模块输出的信号以小区扰码进行解扰，再将经该第二解扰模块解扰后的信号输出到所述第一解扰模块，由所述第一解扰模块对该信号以信道扰码进行解扰。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，在发送端中将预定长度的信号进行纠错编码后分组，使得每组的长度小于预定长度，并将每组编码信号各映射到一个正交码，映射后所得到的各正交码通过OFDM系统发送，其中，每个正交码所对应的OFDM信号在连续的时频块上发送。由于每个正交码所对应的一组编码信号的长度小于预定长度，因此映射后的正交码长度也相应地较短，并且通过将每个正交码所对应的OFDM信号在连续的时频块上发送，有效地抵抗了OFDM系统固有的频率选择性衰落与时间选择性衰落，因而对高速移动的用户设备具有很强的适用性。

在将发送信号进行分组前，先进行纠错编码，使得信号在传输质量上有较大的增益。

发送端通过以信道扰码进行加扰的方式区分多个信道的发送信号，以小区扰码进行加扰的方式区分不同小区的发送信号，有效利用了频谱资源。而且由于发送端所发送的信号避免了OFDM系统固有的频率选择性衰落，以及移动通信中固有的时间选择性衰落，从而保证了接收端所接收到的各信道中的正交码仍然正交，进而有效避免了用户间的相互干扰，达到了更好的接收质量。

发送端对导频信号进行加扰，并将加扰后的导频信号与各信道的经加扰后的信号进行合并后发送，接收端根据解扰后的导频信号进行信道估值，并根据得到的估值结果采用相干解调，进一步提高了接收质量。

附图说明

图1是现有技术中OFDM系统中反向控制信道中的信号传输示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的基于OFDM系统的发送方法流程图；

图3是根据本发明第一实施方式的基于OFDM系统的发送方法原理示意图；

图4是根据本发明第一实施方式的基于OFDM系统的接收方法流程图；

图5是根据本发明第一实施方式的基于OFDM系统的接收方法原理示意图；

图6是根据本发明第二实施方式的基于OFDM系统的发送方法原理示意图；

图7是根据本发明第二实施方式的基于OFDM系统的接收方法原理示意图；

图8是根据本发明第二实施方式中采用其他编码方式的基于OFDM系统的发送方法原理示意图；

图9是根据本发明第二实施方式中采用其他编码方式的基于OFDM系统的接收方法原理示意图；

图10是根据本发明第三实施方式的基于OFDM系统的发送、接收装置结构图；

图11是根据本发明第四实施方式的基于OFDM系统的发送、接收装置结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明的核心在于，发送端通过将预定长度的信号先进行纠错编码，使得所传输的信号在质量上有一定的增益，再将编码后的信号分组，保证每组的信号长度小于原先的预定长度，从而使得每组编码信号在映射到正交码后，得到一个较短的的正交码，并且通过将每一个正交码在OFDM系统的连续的时频块上进行发送，避免了OFDM系统固有的频率选择性衰落与时间选择性衰落，保证了接收端所接收到的正交码仍然正交，提高了信息传输的可靠性。

以上对本发明的原理做了简单说明，下面根据该原理，对本发明的第一实施方式基于OFDM系统的发送与接收方法进行详细阐述。

本实施方式的基于OFDM系统的发送方法如图2所示。在步骤201中，发送端将各信道中预定长度的待传输信号分别进行信道纠错编码，采用的纠错编码可以为“REED-MULLER”码、汉明码或BCH码等等。

具体地说，如图3所示，发送端在多个信道中都有10比特的待传输信号时，将各信道中待传输的10比特信号分别进行信道纠错编码。以CQI信道为例，发送端对CQI信道中待传输的10个比特信号采用“REED-MULLER”码进行信道纠错编码，编码器输出32个比特，同样地，对其他各信道中待传输的10比特信号采用相同的方式进行编码，得到编码器输出的32个比特。在本步骤中，通过对预定长度的待传输信号进行信道纠错编码，使得所传输的信号在质量上有一定的增益，提高了传输可靠性。

接着，进入步骤202，发送端将各信道中经编码后的信号分组，每组编码信号的长度小于预定长度。针对上述案例，同样以CQI信道为例，发送端将CQI信道中的32比特的编码信号分为4组，每组编码信号的长度为8比特，类似地，同样将其他各信道的32比特的编码信号分为4组。

接着进入步骤203，发送端将各信道的各组编码信号分别映射到一个正交码中，如Walsh码。

具体地说，如图3所示，同样以CQI信道为例，发送端将CQI信道的各组编码信号分别映射到一个Walsh码中。由于每组编码信号的长度为8比特，因此一组编码信号映射后得到一个长度为2⁸，即256比特的Walsh码。也就是说，每一个信道中共得到4×256，即1024个比特的信号(每个信道中有4组编码信号)，其中包含了4个Walsh码。

接着，进入步骤204，发送端将各信道的经映射后的信号和导频信号以相应的信道扰码进行加扰后合并。

具体地说，如图3所示，发送端对每一个信道中的1024个比特以相应的信道扰码进行加扰，不同的控制信道采用不同的扰码以便区别各控制信道。比如说，对CQI信道中的1024个比特以CQI信道的扰码进行加扰，得到加扰后的1024个比特。发送端将各信道中经信道扰码加扰后的信号合并，得到1024个比特信号。

接着，进入步骤205，发送端将合并后的信号以小区扰码进行加扰。具体地说，如图3所示，发送端对合并后的1024个比特信号以小区扰码进行加扰，以便区别不同的蜂窝小区或扇区。

接着，进入步骤206，发送端对经小区扰码加扰后的信号进行DFT变换，通常可通过FFT变换实现。

接着，进入步骤207，发送端将经DFT变换后的信号调制为OFDM信号发送，其中，每一个正交码所对应的OFDM信号在连续的时频块上发送。具体地说，针对上述案例，发送端可在对信号进行DFT变换前，先将经小区扰码加扰后的1024个比特的信号划分为8个子块，使每个子块包含128个比特，连续的两个子块对应一个Walsh正交码。并在对8个子块的共1024个比特信号进行DFT变换后，将这8个子块所包含的1024个比特信号调制为OFDM信号，映射到一个OFDM系统的128个子载波上进行传输，因而所有的1024个比特信息共需要8个OFDM符号来传输。比如说，一个OFDM系统共有512个子载波，那么，发送端将由这8个子块所调制成的OFDM信号映射到这512个子载波中的128个子载波上，并通过8个OFDM符号进行发送。需要说明的是，与每个Walsh码所对应的连续的两个子块需在连续的子载波与连续的符号上发送。

在现有技术中，CQI信道中的10比特信号经映射后得到一个1024个比特的正交码，而在本实施方式中，CQI信道中的10比特信号虽经纠错编码后得到32个比特，但由于经分组后，每组编码信号只有8比特，因此，映射后得到的一个正交码只有256比特，而且，由于每一个正交码所对应的OFDM信号在连续的子载波与连续的符号上进行发送，有效避免了OFDM系统固有的频率选择性衰落，以及移动通信中固有的时间选择性衰落，从而保证了接收端所接收到的各信道中的正交码仍然正交，进而有效避免了用户间的相互干扰，达到了更好的接收质量，尤其对于高速移动的用户设备，接收质量的提高更为显著。

当然，发送端可以将1024个比特信号划分为16个子块，每个子块包含64个比特，连续的4个子块对应于一个256长的Walsh码，发送端只需保证对应于一个Walsh码的OFDM信号在连续的子载波与连续的符号上发送，即可达到避免OFDM系统固有的频率与时间的选择性衰落的目的。

本实施方式的基于OFDM系统的接收方法如图4所示。在步骤401中，接收端将接收到的OFDM信号进行解调。

接着，进入步骤402，接收端针对上述案例，接收端将解调后的信号进行IDFT转换。针对上述案例，接收端在每个OFDM符号里提取其中128个子载波上的样值，并对它们进行IDFT变换，共收集8个符号，即总共得到1024个比特，如图5所示。

接着，进入步骤403，接收端将经IDFT变换后的信号以小区扰码进行解扰。具体地说，接收端通过将得到的1024个比特信号进行小区扰码的共轭相乘，区分出各个小区的信号。

接着，进入步骤404，接收端再对解扰的序列以信道扰码进行解扰。具体地说，如图5所示，接收端将经小区扰码解扰的信号进一步以信道扰码进行解扰，得到各信道的信号。

接着，进入步骤405，接收端将经信道扰码解扰后的信号按发送端映射的正交码长度进行分组。针对上述案例，由于在发送端中映射的各Walsh码长度为256，因此，接收端将经信道扰码解扰后得到的各信道的1024个比特信号按每组长度为256比特的方式进行分组，得到4组信号。

接着，进入步骤406，接收端将各组信号进行正交码的相关处理和纠错译码，得到译码结果。具体地说，对于每一个信道，接收端在所有可能的译码结果序列中，找出所对应的

值最大的序列，将该序列作为译码结果输出。

其中，x_k，m为第k组信号的第m个比特，w_k，m为可能的译码结果经与发送端相同的方式编码和分组后的第k组信号所对应的正交码的第m个比特，A为编码信号组数，B为正交码的长度。

针对上述案例，如果接收端得到的CQI信道的4组信号分别为x_1，1，x_1，2，...，x_1，256，x_2，1，x_2，2，...，x_2，256，x_3，1，x_3，2，...，x_3，256和x_4，1，x_4，2，...，x_4，256；以与发送端相同的方式对可能的译码结果进行编码后，得到c₁，c₂，...，c₃₂，再以与发送端相同的方式时c₁，c₂，...，c₃₂进行分组，分组后得到的4组相应的正交码为w_1，1，w_1，2，...，w_1，256，w_2，1，w_2，2，...，w_2，256，w_3，1，w_3，2，...，w_3，256和w_4，1，w_4，2，...，w_4，256，那么，在所有可能的译码结果中找出的所对应的

值最大的一个序列，该序列即为发送端的CQI信道的译码结果。

本发明的第二实施方式基于OFDM系统的发送与接收方法与第一实施方式大致相同，其区别仅在于，在第一实施方式中，发送端仅将各控制信道的信号以相应的信道扰码加扰后合并，而在本实施方式中，发送端还将导频信号以导频信道扰码进行加扰，并将加扰后的导频信号与各控制信道的经信道扰码加扰后的信号进行合并，如图6所示。相应的，在接收端使用经信道扰码解扰后得到的导频信号进行信道估值，并根据所得到的信道估值对其它各信道信号进行相干解调，再对其它各信道经相干解调后的信号分别进行分组、正交码的相关处理和纠错译码的步骤，如图7所示。其中，接收端在进行正交码的相关处理和纠错译码时，在所有可能的译码结果序列中，找出所对应的

值最大的序列，将该序列作为译码结果输出。其中，x_k，m为第k组信号的第m个比特，w_k，m为可能的译码结果经与发送端相同的方式编码和分组后的第k组信号所对应的正交码的第m个比特，Re代表取实数部分，*代表取共轭，h_k，m为所述信道估值，A为编码信号组数，B为正交码的长度。

由于发送端对导频信号进行了加扰，并将加扰后的导频信号与各信道的经加扰后的信号进行合并后发送，使得接收端能根据解扰后得到的导频信号进行信道估值，并根据得到的估值结果采用相干解调，进一步提高了接收质量。

需要说明的是，由于在发送端中可使用各种编码方式对各信道的待传输信号进行纠错编码，因此，各信道中经编码后的信号并非一定为32比特，也并非一定分为4组。假设编码后的信号为m×n比特，分为m组，则发送方式与接收方式分别如图8和图9所示，其中，m为4时，n为8；m为8时，n为7；m为16时，n为6。

本发明的第三实施方式基于OFDM系统的发送与接收装置如图10所示，在发送装置中，包含编码模块，用于将预定长度的待传输信号进行纠错编码后输出；第一分组模块，用于将该编码模块输出的信号分为至少两组编码信号后输出，每组的长度小于所述预定长度；映射模块，用于将该第一分组模块输出的每组编码信号各映射到一个正交码后输出；第一加扰模块，将该映射模块输出的各信道的经映射所得的各正交码以相应的信道扰码进行加扰后输出；合并模块，用于将经该第一加扰模块加扰后的各信道的信号合并后输出；第二加扰模块，用于将该合并模块输出的信号以小区扰码进行加扰后输出；DFT变换模块，用于将该第二加扰模块输出的信号进行DFT变换后输出；调制模块，用于将该DFT变换模块输出的信号调制为OFDM信号后输出；发送模块，用于发送该调制模块输出的OFDM信号。其中，发送模块将每个正交码所对应的OFDM信号在连续的时频块上进行发送。

在接收装置中包含接收模块，用于接收OFDM信号；解调模块，用于将该接收模块收到的OFDM信号解调后输出；IDFT变换模块，用于将该解调模块输出的信号进行IDFT变换后输出；第二解扰模块，用于将该IDFT变换模块输出的信号以小区扰码进行解扰后输出；第一解扰模块，用于将该第二解扰模块输出的信号以以信道扰码进行解扰后输出；第二分组模块，用于将第一解扰模块输出的信号按发送端映射的正交码长度进行分组后输出；相关处理及译码模块，用于将该第二分组模块输出的各组信号进行正交码的相关处理和纠错译码后输出。

本发明的第四实施方式基于OFDM系统的发送与接收装置如图11所示，与第三实施方式大致相同，其区别仅在于，在发送装置中，第一加扰模块还用于对导频信号以导频信道扰码进行加扰，合并模块将经该第一加扰模块加扰后的各信道的信号以及导频信号合并后输出到DFT变换模块。在接收装置中，增加了信道估值模块以及解相干模块。信道估值模块用于根据第一解扰模块解扰后得到的导频信号进行信道估值；解相干模块用于根据该信道估值模块的估值结果对其它各信道信号进行相干解调后输出到第二分组模块。由第二分组模块对经相干解调后的各信道信号按发送端映射的正交码长度进行分组后输出到相关处理和纠错译码模块。通过在发送装置发送的信号中包含了导频信号，使得接收装置能根据解扰后得到的导频信号进行信道估值，并根据得到的估值结果采用相干解调，进一步提高了接收质量。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种基于正交频分复用的发送方法，其特征在于，包含以下步骤：

将预定长度的待传输信号进行纠错编码后分为至少两组编码信号，每组的长度小于10比特，每组编码信号各映射到一个正交码，并分别将各信道的经映射所得的各正交码以相应的信道扰码进行加扰；

在将经信道扰码加扰的各信道的信号合并后，再以小区扰码进行加扰，并将经小区扰码加扰后的信号在进行离散傅立叶变换后再调制为正交频分复用信号发送；

其中，每个所述正交码所对应的正交频分复用信号分别在连续的时频块上发送。

2.根据权利要求1所述的基于正交频分复用的发送方法，其特征在于，所述正交码为沃尔什Walsh码；

所述纠错编码为以下之一：

里德-米勒REED-MULLER编码、汉明码、BCH码。

3.根据权利要求2所述的基于正交频分复用的发送方法，其特征在于，所述预定长度为10比特；

对所述预定长度的待传输信号进行REED-MULLER编码后得到32比特的编码信号，分为4组，每组为8比特的编码信号，每组分别映射到一个256比特的Walsh码。

4.根据权利要求1所述的基于正交频分复用的发送方法，其特征在于，所述离散傅立叶变换以快速傅里叶变换实现。

5.根据权利要求1所述的基于正交频分复用的发送方法，其特征在于，还包含以下步骤： 

发送端对导频信号以导频信道扰码进行加扰；

所述发送端将所述经信道扰码加扰的各信道的信号和经加扰的所述导频信号合并后再以小区扰码进行加扰，再进行所述离散傅立叶变换。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于正交频分复用的发送方法，其特征在于，所述待传输信号为反向控制信号。

7.一种基于正交频分复用的接收方法，其特征在于，包含以下步骤：

接收端将接收到的正交频分复用信号解调后进行逆离散傅立叶变换，对经逆离散傅立叶变换的信号先以小区扰码进行解扰，再以信道扰码进行解扰，得到各信道信号，再将经信道扰码解扰后的各信道信号分别按发送端映射的正交码长度进行分组，并将各组信号进行正交码的相关处理和纠错译码后输出；

其中，所述接收端通过以下方式进行所述正交码的相关处理和纠错译码：

所述接收端在所有可能的译码结果序列中，找出所对应的 

值最大的序列，将该序列作为译码结果输出；

其中，x_k，m为第k组信号的第m个比特，w_k，m为可能的译码结果经与发送端相同的方式编码和分组后的第k组信号所对应的正交码的第m个比特，A为编码信号组数，B为正交码的长度。

8.根据权利要求7所述的基于正交频分复用的接收方法，其特征在于，还包含以下步骤：

所述接收端使用经信道扰码解扰后得到的导频信号进行信道估值，并根据所得到的信道估值对其它各信道信号进行相干解调，对其它各信道经相干解调后的信号分别执行所述分组、正交码的相关处理和纠错译码的步骤。 

9.根据权利要求8所述的基于正交频分复用的接收方法，其特征在于，所述接收端通过以下方式进行所述正交码的相关处理和纠错译码：

所述接收端在所有可能的译码结果序列中，找出所对应的 

值最大的序列，将该序列作为译码结果输出；

其中，x_k，m为第k组信号的第m个比特，w_k，m为可能的译码结果经与发送端相同的方式编码和分组后的第k组信号所对应的正交码的第m个比特，Re代表取实数部分，*代表取共轭，h_k，m为所述信道估值，A为编码信号组数，B为正交码的长度。

10.一种基于正交频分复用的发送装置，其特征在于，包含：

编码模块，用于将预定长度的待传输信号进行纠错编码后输出；

第一分组模块，用于将所述编码模块输出的信号分为至少两组编码信号后输出，每组的长度小于10比特；

映射模块，用于将所述第一分组模块输出的每组编码信号各映射到一个正交码后输出；

第一加扰模块，用于将所述映射模块输出的各信道的经映射所得的各正交码以相应的信道扰码进行加扰后输出；

合并模块，用于将经所述第一加扰模块加扰后的各信道的信号合并后输出；

第二加扰模块，用于将所述合并模块输出的信号以小区扰码进行加扰后输出；

离散傅立叶变换模块，用于将所述第二加扰模块输出的信号进行离散傅立叶变换后输出；

调制模块，用于将所述离散傅立叶变换模块输出的信号调制为正交频分 复用信号后输出；

发送模块，用于发送所述调制模块输出的正交频分复用信号，所述发送模块将每个所述正交码所对应的正交频分复用信号在连续的时频块上发送。

11.根据权利要求10所述的基于正交频分复用的发送装置，其特征在于，所述第一加扰模块还用于对导频信号以导频信道扰码进行加扰；

所述合并模块还用于将经所述第一加扰模块加扰后的各信道的信号以及导频信号合并后输出到所述第二加扰模块，由所述第二加扰模块以小区扰码进行加扰后输出到所述离散傅立叶变换模块，该离散傅立叶变换模块对所述第二加扰模块输出的信号进行所述离散傅立叶变换。

12.一种基于正交频分复用的接收装置，其特征在于，包含：接收模块，用于接收正交频分复用信号；

解调模块，用于将所述接收模块收到的正交频分复用信号解调后输出；

逆离散傅立叶变换模块，用于将所述解调模块输出的信号进行逆离散傅立叶变换后输出；

第二解扰模块，用于将所述逆离散傅立叶变换模块输出的信号以小区扰码进行解扰后输出；

第一解扰模块，用于对所述第二解扰模块输出的信号以信道扰码进行解扰后输出；

第二分组模块，用于将所述第一解扰模块输出的信号按发送端映射的正交码长度进行分组后输出；

相关处理及译码模块，用于将所述第二分组模块输出的各组信号进行正交码的相关处理和纠错译码后输出；

其中，通过以下方式进行所述正交码的相关处理和纠错译码： 

在所有可能的译码结果序列中，找出所对应的 

值最大的序列，将该序列作为译码结果输出；

其中，x_k，m为第k组信号的第m个比特，w_k，m为可能的译码结果经与发送端相同的方式编码和分组后的第k组信号所对应的正交码的第m个比特，A为编码信号组数，B为正交码的长度。

13.根据权利要求12所述的基于正交频分复用的接收装置，其特征在于，所述接收装置还包含信道估值模块，用于根据所述第一解扰模块解扰后得到的导频信号进行信道估值；

以及解相干模块，用于根据所述信道估值模块的估值结果对其它各信道信号进行相干解调后输出到所述第二分组模块。 

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