CN107005286B - Fbmc的发射分集传输方法、发送端装置及接收端装置 - Google Patents
Fbmc的发射分集传输方法、发送端装置及接收端装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107005286B CN107005286B CN201580063328.0A CN201580063328A CN107005286B CN 107005286 B CN107005286 B CN 107005286B CN 201580063328 A CN201580063328 A CN 201580063328A CN 107005286 B CN107005286 B CN 107005286B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- equal
- antenna
- fbmc
- data matrix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2649—Demodulators
- H04L27/26534—Pulse-shaped multi-carrier, i.e. not using rectangular window
- H04L27/2654—Filtering per subcarrier, e.g. filterbank multicarrier [FBMC]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0413—MIMO systems
- H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
- H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
- H04L1/0606—Space-frequency coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
- H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
- H04L1/0618—Space-time coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
- H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
- H04L1/0618—Space-time coding
- H04L1/0637—Properties of the code
- H04L1/0668—Orthogonal systems, e.g. using Alamouti codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
- H04L27/2627—Modulators
- H04L27/264—Pulse-shaped multi-carrier, i.e. not using rectangular window
- H04L27/26416—Filtering per subcarrier, e.g. filterbank multicarrier [FBMC]
Abstract
本发明提出了一种FBMC的发射分集传输方法、发送端装置及接收端装置,该方法包括:获取待发送的数据序列,该待发送的数据序列包含2*M*N个数据;对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,Y=WX,预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M‑1,0≤j≤N‑1,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M‑1,0≤l≤N‑1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M‑1,0≤s≤N‑1;发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
Description
本申请要求于2014年11月25日提交的中国专利局作为受理局、申请号为PCT/CN2014/092183、发明名称为“FBMC的发射分集传输方法、发送端装置及接收端装置”的PCT专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及通信领域,并且更具体地,涉及一种FBMC的发射分集传输方法、发送端装置及接收端装置。
背景技术
发射分集技术能够有效地对抗信道衰落,提高通信系统的可靠性。Alamouti编码是一种经典的基于发射分集的空时编码方案,构造比较容易且译码简单。但是滤波器组多载波(Filter Bank-based Multi Carrier,FBMC)存在虚部干扰问题,很难与Alamouti编码结合。
现有技术提出了一种块状Alamouti方案。该方案将空时分组码(Space TimeBlock Code,STBC)与FBMC结合,需要在时域上添加一个保护间隔来消除虚部干扰的影响。由于FBMC采取了较长冲激响应的原型滤波器,在时域上发送符号会受到来自多个符号的虚部干扰。所以时域上添加的保护间隔会很大,导致系统效率比较低。
FBMC与Alamouti编码结合的难点在于虚部干扰的影响,如何在不使用保护间隔的情况下尽量减小虚部干扰的影响,是本发明所要解决的问题。
发明内容
本发明提供一种FBMC的发射分集传输方法、发送端装置及接收端装置,能够在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
第一方面,提出了一种FBMC的发射分集发送方法,该方法包括:获取待发送的数据序列,该待发送的数据序列包含2*M*N个数据;
对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,其中,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1;
发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第二方面,提出了一种FBMC的发射分集发送方法,该方法包括:获取待发送的数据序列,该待发送的数据序列包含2*M*N个数据;
对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,其中,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1;
发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
结合第二方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第三方面,提出了一种FBMC的发射分集接收方法,该方法包括:接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该发射端对该发送端的数据序列进行发射分集处理得到该第一FBMC信号和该第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一FBMC信号和该第二FBMC信号构成的矩阵该发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1;
对该发射分集信号进行FBMC信号解调操作得到第一信号;
对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号;
根据该第二信号,对该第一天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,对该第二天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
结合第三方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第四方面,提出了一种FBMC的发射分集接收方法,该方法包括:接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该发射端对该发送端的数据序列进行发射分集处理得到该第一FBMC信号和该第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一FBMC信号和该第二FBMC信号构成的矩阵该发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1;
对该发射分集信号进行FBMC信号解调操作得到第一信号;
对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号;
根据该第二信号,对该第一天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,对该第二天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
结合第四方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第五方面,提出了一种发送端装置,该装置包括:获取单元,用于获取待发送的数据序列,该待发送的数据序列包含2*M*N个数据;
处理单元,用于对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1;
发送单元,用于发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
结合第五方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第六方面,提出了一种发送端装置,该装置包括:获取单元,用于获取待发送的数据序列,该数据序列包括2*M*N个数据;
处理单元,用于对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1;
发送单元,用于发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
结合第六方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第七方面,提出了一种接收端装置,该装置包括:接收单元,用于接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该发射端对该发送端的数据序列进行发射分集处理得到该第一FBMC信号和该第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一FBMC信号和该第二FBMC信号构成的矩阵该发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,其中,该发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1;
解调单元,用于对该发射分集信号进行FBMC信号解调操作得到第一信号;
解码单元,用于对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对该第一天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,对该第二天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
结合第七方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第八方面,提出了一种接收端装置,该装置包括:接收单元,用于接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该发射端对该发送端的数据序列进行发射分集处理得到该第一FBMC信号和该第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一FBMC信号和该第二FBMC信号构成的矩阵该发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,其中,该发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1;
解调单元,用于对该发射分集信号进行FBMC信号解调操作得到第一信号;
解码单元,用于对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对该第一天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,对该第二天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
结合第八方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第九方面,提出了一种FBMC的发射分集发送方法,该方法包括:获取待发送的数据序列,该待发送的数据序列包含2*M*N个数据;根据该数据序列确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵;将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和该第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上;根据映射后的数据矩阵分别生成该第一天线和该第二天线的FBMC信号;发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
结合第九方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
结合第九方面或第九方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;
结合第九方面或第九方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;
第十方面,提出了一种FBMC的发射分集的发送方法,该方法包括:获取待发送的数据序列,该数据序列包括2*M*N个数据;根据该数据序列确定第一数据矩阵和第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵,其中,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据上乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵;将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵时域相邻、频域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上;根据映射后的数据矩阵分别生成该第一天线和该第二天线的FBMC信号;发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
结合第十方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
结合第十方面或第十方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
第十一方面,提出了一种FBMC的发射分集的接收方法,该方法包括:接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该第一FBMC信号和该第二FBMC信号分别由映射在该第一天线的数据矩阵和映射在该第二天线的数据矩阵生成,第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,该第一数据矩阵等于该发送端的待发送的数据序列中M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该数据序列包含2*M*N个数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵;对该发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号;根据该第二信号,对该第一数据矩阵和该第二数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,对该第三数据矩阵和该第四数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
结合第十一方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第十二方面,提出了一种FBMC的发射分集的接收方法,该方法包括:接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该第一FBMC信号和该第二FBMC信号分别由映射在该第一天线的数据矩阵和映射在该第二天线的数据矩阵生成,第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,该第一数据矩阵等于该发送端的待发送的数据序列中M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该数据序列包含2*M*N个数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵;对该发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号;根据该第二信号,对该第一数据矩阵和该第二数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,对该第三数据矩阵和该第四数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
结合第十二方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第十三方面,提出了一种发送端装置,该发送端装置包括:获取单元,用于获取待发送的数据序列,该待发送的数据序列包含2*M*N个数据;确定单元,用于根据该数据序列确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵;映射单元,用于将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和该第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上;信号生成单元,用于根据映射后的数据矩阵分别生成该第一天线和该第二天线的FBMC信号;发送单元,用于发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
结合第十三方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
结合第十三方面或第十三方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;
结合第十三方面或第十三方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;
第十四方面,提出了一种发送端装置,该发送端装置包括:获取单元,用于获取待发送的数据序列,该数据序列包括2*M*N个数据;确定单元,用于根据该数据序列确定第一数据矩阵和第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵,其中,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据上乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵;映射单元,用于将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵时域相邻、频域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上;信号生成单元,用于根据映射后的数据矩阵分别生成该第一天线和该第二天线的FBMC信号;发送单元,用于发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
结合第十四方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
结合第十四方面或第十四方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
第十五方面,提出了一种接收端装置,该接收端装置包括:接收单元,用于接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该第一FBMC信号和该第二FBMC信号分别由映射在该第一天线的数据矩阵和映射在该第二天线的数据矩阵生成,第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,该第一数据矩阵等于该发送端的待发送的数据序列中M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该数据序列包含2*M*N个数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵;解调单元,用于对该发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;解码单元,用于对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对该第一数据矩阵和该第二数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,对该第三数据矩阵和该第四数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
结合第十五方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
第十六方面,提出了一种接收端装置,该接收端装置包括:接收单元,用于接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该第一FBMC信号和该第二FBMC信号分别由映射在该第一天线的数据矩阵和映射在该第二天线的数据矩阵生成,第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,该第一数据矩阵等于该发送端的待发送的数据序列中M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该数据序列包含2*M*N个数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵;解调单元,用于对该发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;解码单元,用于对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对该第一数据矩阵和该第二数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,对该第三数据矩阵和该第四数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
结合第十六方面,在第一种可能的实现方式中,具体实现为:该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
基于以上技术方案,本发明实施例的FBMC的发射分集传输方法、发送端装置及接收端装置,通过按照特定的数据编码方式,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
附图说明
图1是本发明实施例FBMC的发射分集发送方法流程图。
图2是本发明实施例FBMC的发射分集接收方法流程图。
图3是本发明实施例FBMC发射分集的另一发送方法流程图。
图4是本发明实施例FBMC发射分集的另一接收方法流程图。
图5是本发明实施例发送端装置的结构示意图。
图6是本发明实施例接收端装置的结构示意图。
图7是本发明实施例发送端装置的另一结构示意图。
图8是本发明实施例接收端装置的另一结构示意图。
图9是本发明实施例发送端装置的另一结构示意图。
图10是本发明实施例接收端装置的另一结构示意图。
图11是本发明实施例发送端装置的另一结构示意图。
图12是本发明实施例接收端装置的另一结构示意图。
图13是本发明实施例FBMC发射分集的另一发送方法流程图。
图14是本发明实施例FBMC发射分集的另一接收方法流程图。
图15是本发明实施例FBMC发射分集的另一发送方法流程图。
图16是本发明实施例FBMC发射分集的另一接收方法流程图。
图17是本发明实施例发送端装置的另一结构示意图。
图18是本发明实施例接收端装置的另一结构示意图。
图19是本发明实施例发送端装置的另一结构示意图。
图20是本发明实施例接收端装置的另一结构示意图。
图21是本发明实施例发送端装置的另一结构示意图。
图22是本发明实施例接收端装置的另一结构示意图。
图23是本发明实施例发送端装置的另一结构示意图。
图24是本发明实施例接收端装置的另一结构示意图。
具体实施方式
为了方便理解本发明实施例,首先在此介绍本发明实施例描述中会引入的几个要素。
发射分集:传统的分集技术是接收分集技术,即在接收端用多副天线分别接收的技术。上个世纪90年代末,一个名叫S·M·Alamouti的人提出了一种利用两副天线发射的“发射分集”技术,这种技术利用了简单的正交分组编码的方法,因此叫做“正交发射分集”简称“发射分集”。发射分集技术实现了同一发射信号能使多个移动台获得发射增益,能支持点对多点的发射,因此适合移动通信发展的需要。
滤波器组多载波(Filter Bank-based Multi Carrier,FBMC):属于频分复用技术,通过一组滤波器对信道频谱进行分割以实现信道的频率复用。FBMC相比于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),能够拥有更有效的脉冲成形滤波,从而得到更好的时频局部特性,在传输信号时不需要插入循环前缀就可以有效减小ICI/ISI的影响。现有FBMC系统的技术,大致可分为余弦调制多频技术、离散小波多音频调制技术、滤波多音频调制技术、基于偏置正交幅度调制(Offset Quadrature AmplitudeModulation,OQAM)的OFDM技术和复指数调制滤波器组技术(Exponential ModulateFilter Bank,EMFB)等。FBMC系统由发送端综合滤波器和接收端分析滤波器组成。分析滤波器组把输入信号分解成多个子带信号,综合滤波器组对各个子带信号进行综合后进行重建输出。
OFDM/OQAM系统发送端发送的信号可表示为:
其中,M为子载波个数,g(k)为系统发送端使用的成型滤波器,dm,n是实数符号,m表示第m个子载波、n为第n个符号周期。
假设信道在局部范围的时间和频率上可以视作不变的,接收端信号经过迫零均衡能够近似有:
其中cp,q为纯虚数,表示时频点(m+p,n+q)位置的数据对时频点(m,n)位置的数据的虚部干扰系数。虚部干扰系数由原型滤波器函数确定,表1给出了n为奇数时的Phydyas滤波器虚部干扰系数,表2给出了n为偶数时的Phydyas滤波器虚部干扰系数。为了统一描述,下文出现的cp,q均来自表1,当n为偶数时,虚部干扰系数可以很容易用表1的cp,q表示。
表1:
c<sub>p,q</sub> | 3 | 2 | 1 | 0 | -1 | -2 | -3 |
1 | 0.0429j | 0.1250j | 0.2058j | 0.2393j | 0.2058j | 0.1250j | 0.0429j |
0 | 0.0668j | 0 | 0.5644j | 0 | -0.5644j | 0 | -0.0668j |
-1 | 0.0429j | -0.1250j | 0.2058j | -0.2393j | 0.2058j | -0.1250j | 0.0429j |
表2:
c<sub>p,q</sub> | 3 | 2 | 1 | 0 | -1 | -2 | -3 |
1 | -0.0429j | -0.1250j | -0.2058j | -0.2393j | -0.2058j | -0.1250j | -0.0429j |
0 | 0.0668j | 0 | 0.5644j | 0 | -0.5644j | 0 | -0.0668j |
-1 | -0.0429j | 0.1250j | -0.2058j | 0.2393j | -0.2058j | 0.1250j | -0.0429j |
FBMC与Alamouti编码结合的难点在于虚部干扰的影响,如何在不使用保护间隔的情况下尽量减小虚部干扰的影响是本发明所要解决的问题。
图1是本发明实施例FBMC的发射分集发送方法流程图。图1的方法由FBMC发射分集的发送端装置执行。在具体的应用中,该发送端装置可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。该方法包括:
101,获取待发送的数据序列。
其中,该数据序列包括2*M*N个数据。
应理解,该待发送的数据序列即为发射天线即将在子载波上发送的信号。
应理解,获取待发送数据序列的具体实现可参考现有技术,本发明实施例在此不作限制。
可选地,该数据序列全部为纯实数,或者该数据序列全部为纯虚数。现有技术中,可能存在多种调制方式,使得待发送的数据序列全部为纯实数,或者全部为纯虚数,例如,OQAM调制方式,等等。
102,根据该数据序列确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵。
其中,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的数据矩或该另外M*N个数据形成的数据矩在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵。
应理解,本发明实施例中,一个指定位置是M行*N列的数据矩阵中一个数据元素的位置,例如,数据矩阵的第3行第5列的位置。M行*N列的位置中第一组指定位置,是指M行*N列的数据矩阵中的一组特定的位置,可以是该M行*N列的数据矩阵中全部或部分数据元素的位置。例如,该第一组指定位置,可以是数据矩阵的第1行,或者是数据矩阵的第3列、第5列及第6列,或者是数据矩阵的所有奇数行,或者是数据矩阵中几个没有规律的指定位置的集合,或者是数据矩阵的所有数据元素的位置,等等。第二组指定位置与第一组指定位置类似,且该第二组指定位置可以和第一组指定位置相同,也可以不同。本发明后续提到的第一组指定位置和第二组指定位置与本发明实施例相同,不再一一赘述。
应理解,本发明实施例中,当该第一数据矩阵等于该M*N个数据在第一组指定位置乘以-1后形成的M行*N列的数据矩阵时,该第一组指定位置可以是协议规定的,或者由发送端和接收端协商决定。例如,第一数据矩阵等于该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在奇数列乘以-1得到的数据矩阵。类似地,当该第三数据矩阵等于该另外M*N个数据形成的数据矩在M行*N列的位置中第二组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵时,该第二组指定位置可以是协议规定的,或者由发送端和接收端协商决定。
103,将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上。
104,根据映射后的数据矩阵分别生成该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
105,发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
本发明实施例中,通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
当然,应理解,在实际的应用中,可能不存在确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵的动作。此时,步骤102和步骤103可以合并为如下的一个步骤:
将第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,其中,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的数据矩或该另外M*N个数据形成的数据矩在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵。
或者,可将步骤102、103、104替换为如下步骤:对该待发送的数据序列进行发射分集处理,获得第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,该第一天线的第0至M-1个子载波,第0至N-1个符号上的FBMC信号所表示的数据由该待发送的数据序列中的其中M*N个数据组成;该第二天线的第0至M-1个子载波,第0至N-1个符号上的FBMC信号所表示的数据由该待发送的数据序列中的另外M*N个数据组成;该第一天线的第i+M个子载波,第j个符号的FBMC信号所表示的数据等于该第二天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据乘以-1,其中,0≤i<M,0≤j<N,且j为偶数;该第一天线的第i+M个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据等于该第二天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据;其中,0≤i<M,0≤j<N,且j为奇数;该第二天线的第i+M个子载波,第j个符号的FBMC信号所表示的数据等于该第一天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据,其中,0≤i<M,0≤j<N,且j为偶数;该第二天线的第i+M个子载波,第j个符号的FBMC信号所表示的数据等于该第一天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据乘以-1,其中,0≤i<M,0≤j<N,且j为奇数。
当然,应理解,本发明实施例上述几种通过发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号的方法,在实质上是等价的。
可选地,作为一个实施例,该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
可选地,作为另一个实施例,该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
下面,将结合具体的例子,对本发明实施例的方法作进一步的描述。为方便描述,以基站为例,对发送端装置执行的方法进行描述。
具体实施例1:
基站在发送信号前,需要先对待发送信号进行幅度调制,生成若干个待发送的数据,该待发送的数据为复数。基站可从待发送的数据中选择预定长度的数据序列,逐个数据序列进行发送处理,其中,该数据序列中可包括2*M*N个数据(M、N为正整数)。当基站待发送的数据的个数小于2*M*N时,可以以0补齐。应理解,本发明实施例中,包含2*M*N个数据的数据序列可视为一个数据处理单位,基站按按数据序列的大小逐个生成发射天线的FBMC信号。不妨将该2*M*N个数据分为数据矩阵1和数据矩阵2,分别包含ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N,则数据矩阵1和数据矩阵2具体如下所示:
此时,基站可在第一天线和第二天线分别使用总数为2M的子载波发送数据,每个子载波上在N个符号上总共发送N个实数数据,即每个子载波每个符号发送一个数据,每个天线均需要发送两组数据。
根据数据序列,或者说根据数据矩阵1和数据矩阵2,基站可确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵。
其中,第一数据矩阵等于数据矩阵1,第三数据矩阵等于数据矩阵2,第二数据矩阵等于通过对第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵。
具体地,
确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵之后,基站可将第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将第二数据矩阵映射在第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将第三数据矩阵映射在第二天线中和第一数据矩阵相同的时频位置上,将第四数据矩阵映射在第二天线中和第二数据矩阵相同的时频位置上。
此时,第一天线和第二天线发送的数据如下所示:
其中,同一天线的发射矩阵上相同的行表示采用相同的子载波发送;相同的列表示在相同的符号上发送。
最后,基站可根据映射后的数据矩阵分别生成第一天线和第二天线的FBMC信号,并发送第一天线和第二天线的FBMC信号。
可选地,本发明实施例中,数据序列中的数据可以全部为纯实数,或者全部为纯虚数。通过发送全部为纯实数的信号或全部为纯虚数的信号,可以避免发射的复数信号中实部和虚部之间造成的干扰。
另外,应理解,本发明实施例中提到,将第二数据矩阵映射在第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,其中,第二数据矩阵映射的频域资源的频率高,或者第一数据矩阵映射的频域资源频率高,都是允许的。
具体实施例2:
与本发明具体实施例1类似,基站可从待发送的数据中选择预定长度的数据序列,逐个数据序列进行发送处理,其中,该数据序列中可包括2*M*N个数据(M、N为正整数)。当基站待发送的数据的个数小于2*M*N时,可以以0补齐。同样不妨将该2*M*N个数据分为数据矩阵1和数据矩阵2,分别包含ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N,则数据矩阵1和数据矩阵2具体如下所示:
此时,基站可在第一天线和第二天线分别使用总数为2M的子载波发送数据,每个子载波上在N个符号上总共发送N个实数数据,即每个子载波每个符号发送一个数据,每个天线均需要发送两组数据。
根据数据序列,或者说根据数据矩阵1和数据矩阵2,基站可确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵。
其中,第一数据矩阵等于数据矩阵1,第三数据矩阵等于数据矩阵2在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,第二数据矩阵等于通过对第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵。应理解,在实际的应用中,可以通过多种变换方式得到第二数据矩阵,例如,第二数据矩阵还可以通过对数据矩阵2按行倒序排列得到。
具体地,
确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵之后,基站可将第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将第二数据矩阵映射在第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将第三数据矩阵映射在第二天线中和第一数据矩阵相同的时频位置上,将第四数据矩阵映射在第二天线中和第二数据矩阵相同的时频位置上。
此时,第一天线和第二天线发送的数据如下所示:
其中,同一天线的发射矩阵上相同的行表示采用相同的子载波发送;相同的列表示在相同的符号上发送。
最后,基站可根据映射后的数据矩阵分别生成第一天线和第二天线的FBMC信号,并发送第一天线和第二天线的FBMC信号。
可选地,本发明实施例中,数据序列中的数据可以全部为纯实数,或者全部为纯虚数。通过发送全部为纯实数的信号或全部为纯虚数的信号,可以避免发射的复数信号中实部和虚部之间造成的干扰。
类似的,本发明实施例中,第二数据矩阵映射的频域资源的频率高,或者第一数据矩阵映射的频域资源频率高,都是允许的。
应理解,本发明实施例中,第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵并不局限于上述具体实施例1和具体实施例2所示的矩阵,还可以存在其它的变形,本发明实施例在此不再一一举例。
图2是本发明实施例FBMC的发射分集的接收方法流程图。图2的方法由FBMC的发射分集的接收端装置执行。在具体的应用中,该接收端装置可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
201,接收发送端发送的发射分集信号。
其中,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该第一FBMC信号和该第二FBMC信号分别由映射在该第一天线的数据矩阵和映射在该第二天线的数据矩阵生成,第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,该第一数据矩阵等于该发送端的待发送的数据序列中M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该数据序列包含2*M*N个数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵。
202,对该发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号。
203,对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号。
204,根据该第二信号,对该第一数据矩阵和该第二数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,对该第三数据矩阵和该第四数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
本发明实施例中,通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并在接收天线中数据矩阵相邻的两个子载波上接收的信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
具体地,第M个子载波上的数据为A=[aM,1,aM,2,...,aM,N]T满足下列公式:
A=(CHC)-1CHR,
其中, 表示所述发送端的第一天线发送的信道到达接收端时的信道频域响应,表示所述发送端的第二天线发送的信道到达接收端时的信道频域响应,Re表示取实函数,Im表示取虚函数,表示经过传统的Alamouti均衡后第M个子载波,第n个符号上接收的数据,满足以下公式:
其中,RM,n表示第M个子载波,第n个符号上接收的数据,n=1,2…,N,该第M个子载波为该第一数据矩阵和该第二数据矩阵中相邻的子载波之一。
下面,将结合具体的实施例,对本发明实施例的方法作进一步的描述。
具体实施例3:
当发送端按照图1的方法发送信号时,在接收端,每组空频码的4个元素均来自4个不同的数据矩阵,按照组成形式区分,共有两种空频码。不妨假设基站以本发明具体实施例1的编码方式发送信号。则此时,是一组空频码,同样的也是一组空频码。如果不同数据矩阵数据之间不存在干扰,按照本发明具体实施例1的数据布局方式能够使得每组空频码在加上其他空频码的虚部干扰后变成形如或的正交空频码。接收天线接收来自第一天线和第二天线发送的数据,利用Alamouti编码的正交性可在接收端恢复出原始发送的数据序列。不妨假设发送端的数据序列都为实数数据。
但是第M与第M+1个子载波上数据会受到彼此的干扰,即第一数据矩阵与第二数据矩阵在这两个子载波上的数据会互相干扰,第三数据矩阵与第四数据矩阵在这两个子载波上的数据也会互相干扰。因此本方案在恢复这两个子载波上的数据时采取了额外的均衡手段。下面以第一天线为例进行说明。
当n为奇数时,两个子载波上的空频码形式为dm,n受到的来自邻域ΩΔm,Δn数据的干扰为其中cp,q来自表1。dm,n表示第一天线的第m行第n列数据。在本发明具体实施例1中,dM+1,n指代-bM,n。为了区分不同数据矩阵间的干扰,不妨定义其中表示来自dm,n同一数据矩阵的干扰,表示来自不同于dm,n的数据矩阵的干扰。
假设邻域范围(Δm,Δn)=(1,k),其中k为正整数,可以根据实际需求设定。根据上述定义有,第一天线上的aM,n受到同一数据矩阵(即第一数据矩阵)的干扰为
第一天线上的-bM,n受到同一数据矩阵(即第二数据矩阵)的干扰为
第一天线上的aM,n受到第二数据矩阵的干扰为
第一天线上的-bM,n受到第一数据矩阵的干扰为
通过信道后,接收端收到来自两个发射天线发送的数据。经过滤波器后,根据虚部干扰系数的关系,第M个子载波,第n个符号上的数据RM,n为:
在第M+1个子载波,第n个符号上接收的数据RM+1,n为:
对在第M+1个子载波,第n个符号上接收的数据RM+1,n进行传统的Alamouti均衡,则可以得到:
再进行取实操作,则可以得到:
下面主要以aM,n的恢复为例来说明均衡思想。在统一使用表1给定的虚部干扰系数情况下(通过观察表1和表2知,在p=-1时,表2和表1的虚部干扰系数相反),根据定义有:
因此,式(2)和式(3)可以统一成:
并且有:
由式(4)和式(5)知,对于aM,n来说,干扰只与aM,n子载波上的数据有关,因此可以联合该子载波上的数据来恢复aM,n。
由式(2)和式(4)可得R=C*A。
于是,利用ZF均衡可以得到:
A=(CHC)-1CHR
或者,也可利用MMSE等均衡手段恢复A。
本发明实施例的方法,通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并在接收天线中数据矩阵相邻的两个子载波上接收的信号进行干扰消除操作,能够在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
应理解,当发送端发送的数据序列中不包含纯虚数时,采用取实函数获得矩阵R,进而恢复aM,n所处子载波上的数据A,能够取得较好的效果。可选地,该发送端发送的数据序列全部为纯实数。
另外,如果发送端发送的数据序列中不包含纯实数时,可将取实函数改为取虚函数,能够取得较好的数据恢复效果。可选地,该发送端发送的数据序列全部为纯虚数。R可用以下公式表示:
图3是本发明实施例FBMC的发射分集发送方法流程图。图3的方法由FBMC发射分集的发送端装置执行。在具体的应用中,该发送端装置可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。该方法包括:
301,获取待发送的数据序列。
其中,该数据序列包括2*M*N个数据。
应理解,该待发送的数据序列即为发射天线即将在子载波上发送的信号。
应理解,获取待发送数据序列的具体实现可参考现有技术,本发明实施例在此不作限制。
可选地,该数据序列全部为纯实数,或者该数据序列全部为纯虚数。现有技术中,可能存在多种调制方式,使得待发送的数据序列全部为纯实数,或者全部为纯虚数,例如,OQAM调制方式,等等。
302,根据该数据序列确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵。
其中,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的数据矩或该另外M*N个数据形成的数据矩在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据上乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵。
应理解,本发明实施例中,当该第一数据矩阵等于该M*N个数据在第一组指定位置乘以-1后形成的M行*N列的数据矩阵时,该第一组指定位置可以是协议规定的,或者由发送端和接收端协商决定。例如,第一数据矩阵等于该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在奇数列乘以-1得到的数据矩阵。类似地,当该第三数据矩阵等于该另外M*N个数据形成的数据矩在M行*N列的位置中第二组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵时,该第二组指定位置可以是协议规定的,或者由发送端和接收端协商决定。
303,将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵时域相邻、频域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上。
304,根据映射后的数据矩阵分别生成该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
305,发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
本发明实施例中,通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
应理解,在实际的应用中,与图1所示实施例类似,可能不存在确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵的动作。此时,步骤302和步骤303可以合并为如下的一个步骤:
将第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵时域相邻、频域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将第四数据矩阵映射在第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,其中,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的数据矩或该另外M*N个数据形成的数据矩在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据上乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵。
或者,可将步骤302、303、304替换为如下步骤:对该待发送的数据序列进行发射分集处理,获得第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,该第一天线的第0至M-1个子载波,第0至N-1个符号上的FBMC信号所表示的数据由该待发送的数据序列中的其中M*N个数据组成;该第二天线的第0至M-1个子载波,第0至N-1个符号上的FBMC信号所表示的数据由该待发送的数据序列中的另外M*N个数据组成;该第一天线的第i个子载波,第j+N个符号的FBMC信号所表示的数据等于该第二天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据乘以-1,其中,0≤i<M,0≤j<N;该第二天线的第i个子载波,第j+N个符号的FBMC信号所表示的数据等于该第一天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据,其中,0≤i<M,0≤j<N。
当然,应理解,本发明实施例上述几种通过发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号的方法,在实质上是等价的。
可选地,作为一个实施例,该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
下面,将结合具体的例子,对本发明实施例的方法作进一步的描述。为方便描述,以基站为例,对发送端装置执行的方法进行描述。
具体实施例4:
与本发明具体实施例1类似,基站可从待发送的数据中选择预定长度的数据序列,逐个数据序列进行发送处理,其中,该数据序列中可包括2*M*N个数据(M、N为正整数)。当基站待发送的数据的个数小于2*M*N时,可以以0补齐。同样不妨将该2*M*N个数据分为数据矩阵1和数据矩阵2,分别包含ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N,则数据矩阵1和数据矩阵2具体如下所示:
此时,基站可在第一天线和第二天线分别使用总数为M的子载波发送数据,每个子载波上在2N个符号上总共发送2N个实数数据,即每个子载波每个符号发送一个数据,每个天线均需要发送两组数据。
根据数据序列,或者说根据数据矩阵1和数据矩阵2,基站可确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵。
其中,第一数据矩阵等于数据矩阵1,第三数据矩阵等于数据矩阵2,第二数据矩阵等于通过对第三数据矩阵按列倒序排列并在每一列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵。
具体地,
确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵之后,基站可将第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将第二数据矩阵映射在第一天线中和第一数据矩阵时域相邻、频域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将第三数据矩阵映射在第二天线中和第一数据矩阵相同的时频位置上,将第四数据矩阵映射在第二天线中和第二数据矩阵相同的时频位置上。
此时,第一天线和第二天线发送的数据如下所示:
其中,同一天线的发射矩阵上相同的行表示采用相同的子载波发送;相同的列表示在相同的符号上发送。
最后,基站可根据映射后的数据矩阵分别生成第一天线和第二天线的FBMC信号,并发送第一天线和第二天线的FBMC信号。
可选地,本发明实施例中,数据序列中的数据可以全部为纯实数,或者全部为纯虚数。通过发送全部为纯实数的信号或全部为纯虚数的信号,可以避免发射的复数信号中实部和虚部之间造成的干扰。
另外,应理解,本发明实施例中提到,将第二数据矩阵映射在第一天线中和第一数据矩阵时域相邻、频域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,其中,第二数据矩阵的符号可以第一数据矩阵的符号之前,也可以在第一数据矩阵的符号之后。
应理解,本发明实施例中,第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵并不局限于上述具体实施例4所示的矩阵,还可以存在其它的变形,例如,第二数据矩阵改为同时,第三数据矩阵改为等等,本发明实施例在此不再一一举例。
图4是本发明实施例FBMC的发射分集的接收方法流程图。图4的方法由FBMC的发射分集的接收端装置执行。在具体的应用中,该接收端装置可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
401,接收发送端发送的发射分集信号。
其中,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该第一FBMC信号和该第二FBMC信号分别由映射在该第一天线的数据矩阵和映射在该第二天线的数据矩阵生成,第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,该第一数据矩阵等于该发送端的待发送的数据序列中M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该数据序列包含2*M*N个数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵。
402,对该发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号。
403,对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号。
404,根据该第二信号,对该第一数据矩阵和该第二数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,对该第三数据矩阵和该第四数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
本发明实施例中,通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并在第M个子载波和第M+1子载波上接收的信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
具体地,第M个子载波上的数据为A=[aM,1,aM,2,...,aM,2N]T满足下列公式:
A=(CHC)-1CHR,
C=diag(|H1|2+|H2|2,|H1|2+|H2|2,...,|H1|2+|H2|2)+DkM×kM,DkM×kM的第km+n-N行第k(m+p)+N+1-n-q列元素为2×(-1)p(2N+1-n)+1cp,q(H1)*H2,其余元素为0,其中,cp,q为纯虚数,表示时频点(m+p,n+q)位置的数据对时频点(m,n)位置的数据的虚部干扰系数,m∈[1,M],n∈[N-k+1,N],p∈[-1,1],q∈[-k,n-N-1],Re表示取实函数,Im表示取虚函数,表示经过传统的Alamouti均衡后第M个子载波,第n个符号上接收的数据,满足以下公式:
其中,RM,n表示第M个子载波,第n个符号上接收的数据,n=1,2…,2N,该第M个子载波为该第一数据矩阵和该第二数据矩阵中相邻的子载波之一。
下面,将结合具体的实施例,对本发明实施例的方法作进一步的描述。
具体实施例5:
当发送端按照图3的方法发送信号时,在接收端,每组空时码的4个元素均来自4个不同的数据矩阵。不妨假设基站以本发明具体实施例3的编码方式发送信号。则此时,是一组空时码。如果不同数据矩阵数据之间不存在干扰,按照本发明具体实施例3的数据布局方式能够使得每组空时码在加上其他空时码的虚部干扰后变成形如的正交空时码。接收天线接收来自第一天线和第二天线发送的数据,利用Alamouti编码的正交性可在接收端恢复出原始发送的实数数据。
假如第一数据矩阵与第二数据矩阵的数据之间存在干扰,接下来仍需要采取额外的均衡手段。给定邻域范围(Δm,Δn)=(1,k),其中k为正整数。第一天线上的am,n受到同一数据矩阵(即第一数据矩阵)的干扰为第一天线上的-bm,n受到同一数据矩阵(即第二数据矩阵)的干扰为第一天线上的am,n受到第二数据矩阵的干扰为第一天线上的-bm,n受到第一数据矩阵的干扰为
为了便于分析,假设同一天线上的信道变化缓慢,可以视作近似不变,分别记两个天线的信道频率响应为H1和H2。
通过信道后,接收端收到来自两个发射天线发送的数据。经过滤波器后,根据虚部干扰系数的关系,第m个子载波,第n个符号上的数据Rm,n为:
第m个子载波,第2N+1-n个符号上的数据Rm,2N+1-n为:
进行传统的Alamouti均衡有:
再进行取实操作有:
接下来需要联合第[N-k+1,N]这k个符号来共同恢复am,n。将这k个符号上的一共kM个数据按载波顺序依次排列,即定义一个kM×1矩阵A,将am,n映射成A的第km+n-N个元素,其中m∈[1,M],n∈[N-k+1,N],按照同样的方式将映射到kM×1矩阵R中。
于是,同样可以得到R=C*A,其中C为kM×kM方阵,C=diag(|H1|2+|H2|2,|H1|2+|H2|2,...,|H1|2+|H2|2)+DkM×kM。DkM×kM的第km+n-N行元素是用来恢复am,n,其中m∈[1,M],n∈[N-k+1,N]。由式(6)知,am,n会受到来自am+p,2N+1-n+q的干扰,其中p∈[-1,1],q∈[-k,n-N-1]。因此,DkM×kM的第km+n-N行第k(m+p)+2N+1-n-q-N列元素为2×(-1)p(2N+1-n)+1cp,q(H1)*H2。
综上所述,联合第一数据矩阵上受到第二数据矩阵干扰的所有数据可以得到R=C*A,其中C=diag(|H1|2+|H2|2,|H1|2+\H2|2,...,\H1|2+\H2\2)+DkM×kM,DkM×kM的第km+n-N行第k(m+p)+N+1-n-q列元素为2×(-1)p(2N+1-n)+1cp,q(H1)*H2,其余元素为0,其中m∈[1,M],n∈[N-k+1,N],p∈[-1,1],q∈[-k,n-N-1]。再利用ZF或MMSE等均衡方法即可恢复A。
本发明实施例的方法,通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并在接收天线中数据矩阵相邻的两个子载波上接收的信号进行干扰消除操作,能够在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
图5是本发明实施例发送端装置500的结构示意图。发送端装置500可包括:获取单元501、确定单元502、映射单元503、信号生成单元504和发送单元505。在具体的应用中,该发送端装置500可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
获取单元501,用于获取待发送的数据序列,该待发送的数据序列包含2*M*N个数据。
确定单元502,用于根据该数据序列确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵。
映射单元503,用于将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和该第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上。
信号生成单元504,用于根据映射后的数据矩阵分别生成该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
发送单元505,用于发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
本发明实施例中,发送端装置500通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
应理解,在具体的应用中,确定单元502、映射单元503和信号生成单元504可以合成一个编码单元或编码器。
例如,该编码单元或编码器可用于:将第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,其中,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的数据矩或该另外M*N个数据形成的数据矩在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵;将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和该第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上。
或者,该编码单元或编码器可用于:对该待发送的数据序列进行发射分集处理,获得第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,该第一天线的第0至M-1个子载波,第0至N-1个符号上的FBMC信号所表示的数据由该待发送的数据序列中的其中M*N个数据组成;该第二天线的第0至M-1个子载波,第0至N-1个符号上的FBMC信号所表示的数据由该待发送的数据序列中的另外M*N个数据组成;该第一天线的第i+M个子载波,第j个符号的FBMC信号所表示的数据等于该第二天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据乘以-1,其中,0≤i<M,0≤j<N,且j为偶数;该第一天线的第i+M个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据等于该第二天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据;其中,0≤i<M,0≤j<N,且j为奇数;该第二天线的第i+M个子载波,第j个符号的FBMC信号所表示的数据等于该第一天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据,其中,0≤i<M,0≤j<N,且j为偶数;该第二天线的第i+M个子载波,第j个符号的FBMC信号所表示的数据等于该第一天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据乘以-1,其中,0≤i<M,0≤j<N,且j为奇数。
当然,应理解,本发明实施例上述通过发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号的几种单元模块或编码器,在实质上是等价的。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,作为一个实施例,该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
可选地,作为另一个实施例,该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
发送端装置500还可执行图1的方法,并具备发送端装置(例如,基站等)在图1所示实施例及本发明具体实施例1和2中的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图6是本发明实施例接收端装置600的结构示意图。接收端装置600可包括:接收单元601、解调单元602和解码单元603。在具体的应用中,该接收端装置600可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收单元601,用于接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该第一FBMC信号和该第二FBMC信号分别由映射在该第一天线的数据矩阵和映射在该第二天线的数据矩阵生成,第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,该第一数据矩阵等于该发送端的待发送的数据序列中M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该数据序列包含2*M*N个数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵.
解调单元602,用于对该发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号。
解码单元603,用于对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对该第一数据矩阵和该第二数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,对该第三数据矩阵和该第四数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
本发明实施例中,接收端装置600通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并在接收天线中数据矩阵相邻的两个子载波上接收的信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,本发明的一个实施例,第M个子载波上的数据为A=[aM,1,aM,2,...,aM,2N]T满足下列公式:
A=(CHC)-1CHR,
其中, 表示该发送端的第一天线发送的信道到达接收端时的信道频域响应,表示该发送端的第二天线发送的信道到达接收端时的信道频域响应,Re表示取实函数,Im表示取虚函数,表示经过传统的Alamouti均衡后第M个子载波,第n个符号上接收的数据,满足以下公式:
其中,RM,n表示第M个子载波,第n个符号上接收的数据,n=1,2…,2N,该第M个子载波为第一数据矩阵和第二数据矩阵中相邻的子载波之一。
接收端装置600还可执行图2的方法,并具备接收端装置(例如,用户设备等)在图2所示实施例以及本发明具体实施例3中所示的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图7是本发明实施例发送端装置700的结构示意图。发送端装置700可包括:获取单元701、确定单元702、映射单元703、信号生成单元704和发送单元705。在具体的应用中,该发送端装置700可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
获取单元701,用于获取待发送的数据序列,该数据序列包括2*M*N个数据。
确定单元702,用于根据该数据序列确定第一数据矩阵和第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵,其中,该第一数据矩阵包括该数据序列中的M*N个数据或该M*N个数据在第一组指定位置乘以-1后的数据,该第三数据矩阵包括该数据序列中的另外M*N个数据或该另外M*N个数据在第二组指定位置乘以-1后的数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据上乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵。
映射单元703,用于将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵时域相邻、频域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上;
信号生成单元704,用于根据映射后的数据矩阵分别生成该第一天线和该第二天线的FBMC信号;
发送单元705,用于发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
本发明实施例中,发送端装置700通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
应理解,在具体的应用中,确定单元702、映射单元703和信号生成单元704可以合成一个编码单元或编码器。
例如,该编码单元或编码器可用于:将第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵时域相邻、频域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将第四数据矩阵映射在第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,其中,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的数据矩或该另外M*N个数据形成的数据矩在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据上乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵;将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵时域相邻、频域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上。
或者,该编码单元或编码器可用于:对该待发送的数据序列进行发射分集处理,获得第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,该第一天线的第0至M-1个子载波,第0至N-1个符号上的FBMC信号所表示的数据由该待发送的数据序列中的其中M*N个数据组成;该第二天线的第0至M-1个子载波,第0至N-1个符号上的FBMC信号所表示的数据由该待发送的数据序列中的另外M*N个数据组成;该第一天线的第i个子载波,第j+N个符号的FBMC信号所表示的数据等于该第二天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据乘以-1,其中,0≤i<M,0≤j<N;该第二天线的第i个子载波,第j+N个符号的FBMC信号所表示的数据等于该第一天线的第M-i-1个子载波,第j个符号上的FBMC信号所表示的数据,其中,0≤i<M,0≤j<N。
当然,应理解,本发明实施例上述通过发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号的几种单元模块或编码器,在实质上是等价的。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,作为一个实施例,该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
发送端装置700还可执行图3的方法,并具备发送端装置(例如,基站)在图3所示实施例及本发明具体实施例4中的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图8是本发明实施例接收端装置800的结构示意图。接收端装置800可包括:接收单元801、解调单元802和解码单元803。在具体的应用中,该接收端装置800可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收单元801,用于接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该第一FBMC信号和该第二FBMC信号分别由映射在该第一天线的数据矩阵和映射在该第二天线的数据矩阵生成,第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,该第一数据矩阵等于该发送端的待发送的数据序列中M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该数据序列包含2*M*N个数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵;
解调单元802,用于对该发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;
解码单元803,用于对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对该第一数据矩阵和该第二数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,对该第三数据矩阵和该第四数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
本发明实施例中,接收端装置800通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并在接收天线中数据矩阵相邻的两个子载波上接收的信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,本发明的一个实施例,第M个子载波上的数据为A=[aM,1,aM,2,...,aM,2N]T满足下列公式:
A=(CHC)-1CHR,
C=diag(|H1|2+|H2|2,|H1|2+|H2|2,...,|H1|2+|H2\2)+DkM×kM,DkM×kM的第km+n-N行第k(m+p)+N+1-n-q列元素为2×(-1)p(2N+1-n)+1cp,q(H1)*H2,其余元素为0,其中,cp,q为纯虚数,表示时频点(m+p,n+q)位置的数据对时频点(m,n)位置的数据的虚部干扰系数,m∈[1,M],n∈[N-k+1,N],p∈[-1,1],q∈[-k,n-N-1],H1表示该发送端的第一天线上发射的信号到达接收端时的信道频率响应,H2表示该发送端的第二天线上发射的信号到达接收端时的信道频率响应,Re表示取实函数,Im表示取虚函数,表示经过传统的Alamouti均衡后第M个子载波,第n个符号上接收的数据,满足以下公式:
其中,RM,n表示第M个子载波,第n个符号上接收的数据,n=1,2…,2N,该第M个子载波为第一数据矩阵和第二数据矩阵中相邻的子载波之一。
接收端装置800还可执行图4的方法,并具备接收端装置(例如,用户设备等)在图4所示实施例以及本发明具体实施例5中所示的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图9是本发明实施例发送端装置900的结构示意图。发送端装置900可包括处理器902、存储器903、发射机901和接收机904。在具体的应用中,该发送端装置900可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收机904、发射机901、处理器902和存储器903通过总线906系统相互连接。总线906可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图9中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。具体的应用中,发射机901和接收机904可以耦合到天线905。
存储器903,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器903可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器902提供指令和数据。存储器903可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器902,执行存储器903所存放的程序,并具体用于执行以下操作:
获取待发送的数据序列,该待发送的数据序列包含2*M*N个数据;
根据该数据序列确定第一数据矩阵、第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵,该第一数据矩阵等于该数据序列中的M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵;
根据映射后的数据矩阵分别生成该第一天线和该第二天线的FBMC信号;
通过发射机901发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
上述如本发明图1中任一实施例及本发明具体实施例1、2揭示的发送端装置(例如,基站)执行的方法可以应用于处理器902中,或者由处理器902实现。处理器902可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器902中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器902可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器903,处理器902读取存储器903中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例中,发送端装置900通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,作为一个实施例,该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
可选地,作为另一个实施例,该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
发送端装置900还可执行图1的方法,并具备发送端装置(例如,基站)在图1所示实施例及本发明具体实施例1和2中的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图10是本发明实施例接收端装置1000的结构示意图。接收端装置1000可包括处理器1002、存储器1003、发射机1001和接收机1004。在具体的应用中,该接收端装置1000可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收机1004、发射机1001、处理器1002和存储器1003通过总线1006系统相互连接。总线1006可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图10中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。具体的应用中,发射机1001和接收机1004可以耦合到天线1005。
存储器1003,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器1003可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1002提供指令和数据。存储器1003可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器1002,执行存储器1003所存放的程序,并具体用于执行以下操作:
通过接收机1004接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该第一FBMC信号和该第二FBMC信号分别由映射在该第一天线的数据矩阵和映射在该第二天线的数据矩阵生成,第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,该第一数据矩阵等于该发送端的待发送的数据序列中M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该数据序列包含2*M*N个数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按行倒序排列,并在奇数列乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按行倒序排列,并在偶数列乘以-1得到的数据矩阵;
对该发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;
对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对该第一数据矩阵和该第二数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,对该第三数据矩阵和该第四数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
上述如本发明图2中任一实施例及本发明具体实施例3揭示的接收端装置(例如,用户设备等)执行的方法可以应用于处理器1002中,或者由处理器1002实现。处理器1002可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器1002中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1002可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1003,处理器1002读取存储器1003中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例中,接收端装置1000通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并在接收天线中数据矩阵相邻的两个子载波上接收的信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,本发明的一个实施例,第M个子载波上的数据为A=[aM,1,aM,2,...,aM,2N]T满足下列公式:
A=(CHC)-1CHR,
其中, 表示该发送端的第一天线发送的信道到达接收端时的信道频域响应,表示该发送端的第二天线发送的信道到达接收端时的信道频域响应,Re表示取实函数,Im表示取虚函数,表示经过传统的Alamouti均衡后第M个子载波,第n个符号上接收的数据,满足以下公式:
其中,RM,n表示第M个子载波,第n个符号上接收的数据,n=1,2…,2N,该第M个子载波为第一数据矩阵和第二数据矩阵中相邻的子载波之一。
接收端装置1000还可执行图2的方法,并具备接收端装置(例如,用户设备等)在图2所示实施例以及本发明具体实施例3中所示的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图11是本发明实施例发送端装置1100的结构示意图。发送端装置1100可包括处理器1102、存储器1103、发射机1101和接收机1104。在具体的应用中,该发送端装置1100可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收机1104、发射机1101、处理器1102和存储器1103通过总线1106系统相互连接。总线1106可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图11中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。具体的应用中,发射机1101和接收机1104可以耦合到天线1105。
存储器1103,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器1103可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1102提供指令和数据。存储器1103可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器1102,执行存储器1103所存放的程序,并具体用于执行以下操作:
获取待发送的数据序列,该数据序列包括2*M*N个数据;
根据该数据序列确定第一数据矩阵和第二数据矩阵、第三数据矩阵和第四数据矩阵,其中,该第一数据矩阵包括该数据序列中的M*N个数据或该M*N个数据在第一组指定位置乘以-1后的数据,该第三数据矩阵包括该数据序列中的另外M*N个数据或该另外M*N个数据在第二组指定位置乘以-1后的数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据上乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵;
将该第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵时域相邻、频域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,将该第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,将该第四数据矩阵映射在第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上;
根据映射后的数据矩阵分别生成该第一天线和该第二天线的FBMC信号;
通过发射机1101发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
上述如本发明图3中任一实施例及本发明具体实施例4揭示的发送端装置(例如,基站)执行的方法可以应用于处理器1102中,或者由处理器1102实现。处理器1102可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器1102中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1102可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1103,处理器1102读取存储器1103中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例中,发送端装置1100通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,作为一个实施例,该2*M*N个数据包括ai,j,1≤i≤M,1≤j≤N和bk,l,1≤k≤M,1≤l≤N;其中,
发送端装置1100还可执行图3的方法,并具备发送端装置(例如,基站)在图3所示实施例及本发明具体实施例4中的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图12是本发明实施例接收端装置1200的结构示意图。接收端装置1200可包括处理器1202、存储器1203、发射机1201和接收机1204。在具体的应用中,该接收端装置600可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收机1204、发射机1201、处理器1202和存储器1203通过总线1206系统相互连接。总线1206可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图12中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。具体的应用中,发射机1201和接收机1204可以耦合到天线1205。
存储器1203,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器1203可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1202提供指令和数据。存储器1203可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器1202,执行存储器1203所存放的程序,并具体用于执行以下操作:
通过接收机1204接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该第一FBMC信号和该第二FBMC信号分别由映射在该第一天线的数据矩阵和映射在该第二天线的数据矩阵生成,第一数据矩阵映射在第一天线的连续M个子载波的连续N个符号上,第二数据矩阵映射在该第一天线中和第一数据矩阵频域相邻、时域位置相同的连续M个子载波的连续N个符号上,第三数据矩阵映射在第二天线中和该第一数据矩阵相同的时频位置上,第四数据矩阵映射在该第二天线中和该第二数据矩阵相同的时频位置上,该第一数据矩阵等于该发送端的待发送的数据序列中M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第一组指定位置乘以-1后得到的数据矩阵,该第三数据矩阵等于该数据序列中的另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵或该另外M*N个数据形成的M行*N列的数据矩阵在M行*N列的位置中第二组指定位置上的数据乘以-1后得到的数据矩阵,该数据序列包含2*M*N个数据,该第二数据矩阵等于通过对该第三数据矩阵按列倒序排列并在所有数据乘以-1得到的数据矩阵,该第四数据矩阵等于通过对该第一数据矩阵按列倒序排列得到的数据矩阵;
对该发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;
对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对该第一数据矩阵和该第二数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,对该第三数据矩阵和该第四数据矩阵相邻的两个子载波上的数据进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
上述如本发明图4中任一实施例及本发明具体实施例5揭示的接收端装置(例如,用户设备等)执行的方法可以应用于处理器1202中,或者由处理器1202实现。处理器1202可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器1202中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1202可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1203,处理器1202读取存储器1203中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例中,接收端装置1200通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并在接收天线中数据矩阵相邻的两个子载波上接收的信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,本发明的一个实施例,第M个子载波上的数据为A=[aM,1,aM,2,...,aM,2N]T满足下列公式:
A=(CHC)-1CHR,
C=diag(|H1|2+|H2|2,|H1|2+|H2|2,...,\H1|2+|H2|2)+DkM×kM,DkM×kM的第km+n-N行第k(m+p)+N+1-n-q列元素为2×(-1)p(2N+1-n)+1cp,q(H1)*H2,其余元素为0,其中,cp,q为纯虚数,表示时频点(m+p,n+q)位置的数据对时频点(m,n)位置的数据的虚部干扰系数,m∈[1,M],n∈[N-k+1,N],p∈[-1,1],q∈[-k,n-N-1],H1表示该发送端的第一天线上发射的信号到达接收端时的信道频率响应,H2表示该发送端的第二天线上发射的信号到达接收端时的信道频率响应,Re表示取实函数,Im表示取虚函数,表示经过传统的Alamouti均衡后第M个子载波,第n个符号上接收的数据,满足以下公式:
其中,RM,n表示第M个子载波,第n个符号上接收的数据,n=1,2…,2N,该第M个子载波为第一数据矩阵和第二数据矩阵中相邻的子载波之一。
接收端装置1200还可执行图4的方法,并具备接收端装置(例如,用户设备等)在图4所示实施例以及本发明具体实施例5中所示的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图13是本发明实施例FBMC的发射分集发送方法流程图。图13的方法由FBMC发射分集的发送端装置执行。在具体的应用中,该发送端装置可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。该方法包括:
1301,获取待发送的数据序列。
其中,该数据序列包括2*M*N个数据。
应理解,该待发送的数据序列即为发射天线即将在子载波上发送的信号。
应理解,获取待发送数据序列的具体实现可参考现有技术,本发明实施例在此不作限制。
可选地,该数据序列全部为纯实数,或者该数据序列全部为纯虚数。现有技术中,可能存在多种调制方式,使得待发送的数据序列全部为纯实数,或者全部为纯虚数,例如,OQAM调制方式,等等。
1302,对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号。
其中,
预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1。
应理解,本发明实施例中,子载波和符号都从0开始编号。
应理解,本发明实施例的公式Y=WX还存在其它等同替换的方式。例如,可以将中行的顺序进行调整,同时相应地调整W中对应的行的顺序,W中调整的行的序号与Y中调整的行的序号相同。比如,将Y中第一行和第二行进行交换,同时将W中第一行和第二行和也进行交换,从而得到 X保持不变;又比如,将Y中第一行和第二行进行交换,再将交换后的第二行与第三行交换,同时将W中,第一行和第二行进行交换,再将交换后的第二行与第三行交换,从而得到等等。或者,将中行的顺序进行调整,同时相应地调整W中对应的列的顺序,W中调整的列的序号与X中调整的行的序号相同。比如,将X中第二行和第四行进行交换,同时将W中第二列和第四列和也进行交换,从而得到 Y保持不变,等等。或者同时对和中行的顺序进行调整,并按照前述方式先调整W中对应的行,再调整W中对应的列,或者先调整W中对应的列,再调整W中对应的行,本发明实施例在此不做限制。
1303,发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
本发明实施例中,通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
本发明实施例中,通过上述公式进行发射分集处理,从而得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其第一天线和第二天线的FBMC信号与待发送的数据序列之间的关系,可参考本发明具体实施例1和具体实施例2。
图14是本发明实施例FBMC的发射分集的另一接收方法流程图。图14的方法由FBMC的发射分集的接收端装置执行。在具体的应用中,该接收端装置可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。该方法包括:
1401,接收发射端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号。
其中,该发射端对该发送端的数据序列进行发射分集处理得到该第一FBMC信号和该第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一FBMC信号和该第二FBMC信号构成的矩阵该发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1。
应理解,本发明实施例中,子载波和符号都从0开始编号。
应理解,如果发射端中矩阵Y和X的行位置如果发生变化,则相应地接收端应根据发射端的变化进行适应性调整。
1402,对该发射分集信号进行FBMC信号解调操作得到第一信号。
1403,对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号。
1404,根据该第二信号,对第一天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,对第二天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
本发明实施例中,通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并对第一天线和第二天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波在接收天线对应的接收信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
本发明实施例中,根据第一天线和第二天线的FBMC信号解码得到发送端的数据序列的具体实现,可参考本发明具体实施例3。
图15是本发明实施例FBMC的发射分集发送方法流程图。图15的方法由FBMC发射分集的发送端装置执行。在具体的应用中,该发送端装置可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。该方法包括:
1501,获取待发送的数据序列。
其中,该数据序列包括2*M*N个数据。
应理解,该待发送的数据序列即为发射天线即将在子载波上发送的信号。
应理解,获取待发送数据序列的具体实现可参考现有技术,本发明实施例在此不作限制。
可选地,该数据序列全部为纯实数,或者该数据序列全部为纯虚数。现有技术中,可能存在多种调制方式,使得待发送的数据序列全部为纯实数,或者全部为纯虚数,例如,OQAM调制方式,等等。
1502,对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号。
其中,
预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1。
应理解,本发明实施例中,子载波和符号都从0开始编号。
应理解,本发明实施例的公式Y=WX还存在其它等同替换的方式,例如,可以将中行的顺序进行调整,同时相应地调整W中对应的行的顺序,W中调整的行的序号与Y中调整的行的序号相同。比如,将Y中第一行和第二行进行交换,同时将W中第一行和第二行和也进行交换,从而得到 X保持不变;又比如,将Y中第一行和第二行进行交换,再将交换后的第二行与第三行交换,同时将W中,第一行和第二行进行交换,再将交换后的第二行与第三行交换,从而得到X不变,等等。或者,将中行的顺序进行调整,同时相应地调整W中对应的列的顺序,W中调整的列的序号与X中调整的行的序号相同。比如,将X中第二行和第四行进行交换,同时将W中第二列和第四列和也进行交换,从而得到如Y不变,等等。或者同时对和中行的顺序进行调整,并按照前述方式先调整W中对应的行,再调整W中对应的列,或者先调整W中对应的列,再调整W中对应的行,本发明实施例在此不做限制。
1503,发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
本发明实施例中,通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
本发明实施例中,通过上述公式进行发射分集处理,从而得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其第一天线和第二天线的FBMC信号与待发送的数据序列之间的关系,可参考本发明具体实施例4。
图16是本发明实施例FBMC的发射分集的另一接收方法流程图。图16的方法由FBMC的发射分集的接收端装置执行。在具体的应用中,该接收端装置可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。该方法包括:
1601,接收发射端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号。
其中,该发射端对该发送端的数据序列进行发射分集处理得到该第一FBMC信号和该第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一FBMC信号和该第二FBMC信号构成的矩阵该发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1。
应理解,本发明实施例中,子载波和符号都从0开始编号。
应理解,如果发射端中矩阵Y和X的行位置如果发生变化,则相应地接收端应根据发射端的变化进行适应性调整。
1602,对该发射分集信号进行FBMC信号解调操作得到第一信号。
1603,对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号。
1604,根据该第二信号,对第一天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,对第二天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
本发明实施例中,通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并对第一天线和第二天线的的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号在接收天线对应的接收信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
本发明实施例中,根据第一天线和第二天线的FBMC信号解码得到发送端的数据序列的具体实现,可参考本发明具体实施例5。
图17是本发明实施例发送端装置1700的结构示意图。发送端装置1700可包括:获取单元1701、处理单元1702和发送单元1703。在具体的应用中,该发送端装置1700可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
获取单元1701,用于获取待发送的数据序列,该待发送的数据序列包含2*M*N个数据。
处理单元1702,用于对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1。
应理解,本发明实施例中,子载波和符号都从0开始编号。
发送单元1703,用于发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
本发明实施例中,发送端装置1700通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
应理解,该待发送的数据序列即为发射天线即将在子载波上发送的信号。
应理解,获取待发送数据序列的具体实现可参考现有技术,本发明实施例在此不作限制。
可选地,该数据序列全部为纯实数,或者该数据序列全部为纯虚数。现有技术中,可能存在多种调制方式,使得待发送的数据序列全部为纯实数,或者全部为纯虚数,例如,OQAM调制方式,等等。
发送端装置1700还可执行图13的方法,并具备发送端装置(例如,基站等)在图13所示实施例及本发明具体实施例1和2中的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图18是本发明实施例接收端装置1800的结构示意图。接收端装置1800可包括:接收单元1801、解调单元1802和解码单元1803。在具体的应用中,该接收端装置1800可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收单元1801,用于用于接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该发射端对该发送端的数据序列进行发射分集处理得到该第一FBMC信号和该第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一FBMC信号和该第二FBMC信号构成的矩阵该发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1。
应理解,本发明实施例中,子载波和符号都从0开始编号。
解调单元1802,用于对该发射分集信号进行FBMC信号解调操作得到第一信号。
解码单元1803,用于对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对第一天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,对第二天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
本发明实施例中,接收端装置1800通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并对第一天线和第二天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波在接收天线对应的接收信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,本发明的一个实施例,第M个子载波上的数据为A=[aM,1,aM,2,...,aM,2N]T满足下列公式:
A=(CHC)-1CHR,
其中, 表示该发送端的第一天线发送的信道到达接收端时的信道频域响应,表示该发送端的第二天线发送的信道到达接收端时的信道频域响应,Re表示取实函数,Im表示取虚函数,表示经过传统的Alamouti均衡后第M个子载波,第n个符号上接收的数据,满足以下公式:
其中,RM,n表示第M个子载波,第n个符号上接收的数据,n=1,2…,2N。
接收端装置1800还可执行图14的方法,并具备接收端装置(例如,用户设备等)在图14所示实施例以及本发明具体实施例3中所示的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图19是本发明实施例发送端装置1900的结构示意图。发送端装置1900可包括:获取单元1901、处理单元1902和发送单元1903。在具体的应用中,该发送端装置1900可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
获取单元1901,用于获取待发送的数据序列,该数据序列包括2*M*N个数据。
处理单元1902,用于对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1。
应理解,本发明实施例中,子载波和符号都从0开始编号。
发送单元1903,用于发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
本发明实施例中,发送端装置1900通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
发送端装置1900还可执行图15的方法,并具备发送端装置(例如,基站)在图15所示实施例及本发明具体实施例4中的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图20是本发明实施例接收端装置2000的结构示意图。接收端装置2000可包括:接收单元2001、解调单元2002和解码单元2003。在具体的应用中,该接收端装置2000可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收单元2001,用于接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该发射端对该发送端的数据序列进行发射分集处理得到该第一FBMC信号和该第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一FBMC信号和该第二FBMC信号构成的矩阵该发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1。
解调单元2002,用于对该发射分集信号进行FBMC信号解调操作得到第一信号。
解码单元2003,用于对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对第一天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,对第二天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
应理解,本发明实施例中,子载波和符号都从0开始编号。
本发明实施例中,接收端装置2000通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并对第一天线和第二天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号在接收天线对应的接收信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,本发明的一个实施例,第M个子载波上的数据为A=[aM,1,aM,2,...,aM,2N]T满足下列公式:
A=(CHC)-1CHR,
C=diag(|H1|2+|H2|2,|H1|2+|H2|2,...,|H1|2+|H2|2)+DkM×kM,DkM×kM的第km+n-N行第k(m+p)+N+1-n-q列元素为2×(-1)p(2N+1-n)+1cp,q(H1)*H2,其余元素为0,其中,cp,q为纯虚数,表示时频点(m+p,n+q)位置的数据对时频点(m,n)位置的数据的虚部干扰系数,m∈[1,M],n∈[N-k+1,N],p∈[-1,1],q∈[-k,n-N-1],H1表示该发送端的第一天线上发射的信号到达接收端时的信道频率响应,H2表示该发送端的第二天线上发射的信号到达接收端时的信道频率响应,Re表示取实函数,Im表示取虚函数,表示经过传统的Alamouti均衡后第M个子载波,第n个符号上接收的数据,满足以下公式:
其中,RM,n表示第M个子载波,第n个符号上接收的数据,n=1,2…,2N。
接收端装置2000还可执行图16的方法,并具备接收端装置(例如,用户设备等)在图16所示实施例以及本发明具体实施例5中所示的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图21是本发明实施例发送端装置2100的结构示意图。发送端装置2100可包括处理器2102、存储器2103、发射机2101和接收机2104。在具体的应用中,该发送端装置2100可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收机2104、发射机2101、处理器2102和存储器2103通过总线2106系统相互连接。总线2106可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图21中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。具体的应用中,发射机2101和接收机2104可以耦合到天线2105。
存储器2103,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器2103可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器2102提供指令和数据。存储器2103可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器2102,执行存储器2103所存放的程序,并具体用于执行以下操作:
获取待发送的数据序列,该待发送的数据序列包含2*M*N个数据;
对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1;
通过发射机2101发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
上述如本发明图13中任一实施例及本发明具体实施例1、2揭示的发送端装置(例如,基站)执行的方法可以应用于处理器2102中,或者由处理器2102实现。处理器2102可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器2102中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器2102可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器2103,处理器2102读取存储器2103中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例中,发送端装置2100通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
应理解,该待发送的数据序列即为发射天线即将在子载波上发送的信号。
应理解,获取待发送数据序列的具体实现可参考现有技术,本发明实施例在此不作限制。
可选地,该数据序列全部为纯实数,或者该数据序列全部为纯虚数。现有技术中,可能存在多种调制方式,使得待发送的数据序列全部为纯实数,或者全部为纯虚数,例如,OQAM调制方式,等等。
发送端装置2100还可执行图13的方法,并具备发送端装置(例如,基站等)在图13所示实施例及本发明具体实施例1和2中的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图22是本发明实施例接收端装置2200的结构示意图。接收端装置2200可包括处理器2202、存储器2203、发射机2201和接收机2204。在具体的应用中,该接收端装置2200可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收机2204、发射机2201、处理器2202和存储器2203通过总线2206系统相互连接。总线2206可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图22中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。具体的应用中,发射机2201和接收机2204可以耦合到天线2205。
存储器2203,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器2203可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器2202提供指令和数据。存储器2203可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器2202,执行存储器2203所存放的程序,并具体用于执行以下操作:
通过接收机2204接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该发射端对该发送端的数据序列进行发射分集处理得到该第一FBMC信号和该第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一FBMC信号和该第二FBMC信号构成的矩阵该发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1;
对该发射分集信号进行FBMC信号解调操作得到第一信号;
对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对第一天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,对第二天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
应理解,本发明实施例中,子载波和符号都从0开始编号。
上述如本发明图14中任一实施例及本发明具体实施例3揭示的接收端装置(例如,用户设备等)执行的方法可以应用于处理器2202中,或者由处理器2202实现。处理器2202可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器2202中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器2202可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器2203,处理器2202读取存储器2203中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例中,接收端装置2200通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并对在接收天线中数据矩阵相邻第一天线和第二天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波在接收天线上对应的接收的信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,本发明的一个实施例,第M个子载波上的数据为A=[aM,1,aM,2,...,aM,2N]T满足下列公式:
A=(CHC)-1CHR,
其中, 表示该发送端的第一天线发送的信道到达接收端时的信道频域响应,表示该发送端的第二天线发送的信道到达接收端时的信道频域响应,Re表示取实函数,Im表示取虚函数,表示经过传统的Alamouti均衡后第M个子载波,第n个符号上接收的数据,满足以下公式:
其中,RM,n表示第M个子载波,第n个符号上接收的数据,n=1,2…,2N。
接收端装置2200还可执行图14的方法,并具备接收端装置(例如,用户设备等)在图14所示实施例以及本发明具体实施例3中所示的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图23是本发明实施例发送端装置2300的结构示意图。发送端装置2300可包括处理器2302、存储器2303、发射机2301和接收机2304。在具体的应用中,该发送端装置2300可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收机2304、发射机2301、处理器2302和存储器2303通过总线2306系统相互连接。总线2306可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图23中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。具体的应用中,发射机2301和接收机2304可以耦合到天线2305。
存储器2303,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器2303可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器2302提供指令和数据。存储器2303可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器2302,执行存储器2303所存放的程序,并具体用于执行以下操作:
获取待发送的数据序列,该数据序列包括2*M*N个数据;
对该待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一天线和该第二天线的FBMC信号构成的矩阵该待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1;
通过发射机2301发送该第一天线和该第二天线的FBMC信号。
应理解,本发明实施例中,子载波和符号都从0开始编号。
上述如本发明图15中任一实施例及本发明具体实施例4揭示的发送端装置(例如,基站)执行的方法可以应用于处理器2302中,或者由处理器2302实现。处理器2302可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器2302中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器2302可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器2303,处理器2302读取存储器2303中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例中,发送端装置2300通过按照特定的数据编码方式,将FBMC技术与Alamouti编码结合,对待发送数据进行编码后发送,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
发送端装置2300还可执行图15的方法,并具备发送端装置(例如,基站)在图15所示实施例及本发明具体实施例4中的功能,本发明实施例在此不再赘述。
图24是本发明实施例接收端装置2400的结构示意图。接收端装置2400可包括处理器2402、存储器2403、发射机2401和接收机2404。在具体的应用中,该接收端装置2400可以是无线接入设备,例如,基站等,也可以是终端的用户设备,例如,手机等。
接收机2404、发射机2401、处理器2402和存储器2403通过总线2406系统相互连接。总线2406可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图24中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。具体的应用中,发射机2401和接收机2404可以耦合到天线2405。
存储器2403,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。存储器2403可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器2402提供指令和数据。存储器2403可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器2402,执行存储器2403所存放的程序,并具体用于执行以下操作:
通过接收机2404接收发送端发送的发射分集信号,该发射分集信号在发送端包括该发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和该发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,该发射端对该发送端的数据序列进行发射分集处理得到该第一FBMC信号和该第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者该第一FBMC信号和该第二FBMC信号构成的矩阵该发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,该发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,该第一天线和该第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号分别用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1;
对该发射分集信号进行FBMC信号解调操作得到第一信号;
对该第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据该第二信号,对第一天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,对第二天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,得到该数据序列的估计值。
上述如本发明图16中任一实施例及本发明具体实施例5揭示的接收端装置(例如,用户设备等)执行的方法可以应用于处理器2402中,或者由处理器2402实现。处理器2402可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器2402中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器2402可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器2403,处理器2402读取存储器2403中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例中,接收端装置2400通过按照特定的数据编码方式,对接收的数据按照Alamouti方式进行解码,并对在接收天线中数据矩阵相邻第一天线和第二天线的第M-1个和第M个子载波的两个相邻的子载波在接收天线上对应的接收的信号进行干扰消除操作,在不使用保护间隔的情况下,几乎完全消除了虚部干扰的影响,提高了系统的性能。
可选地,该2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
可选地,本发明的一个实施例,第M个子载波上的数据为A=[aM,1,aM,2,...,aM,2N]T满足下列公式:
A=(CHC)-1CHR,
C=diag(|H1|2+|H2|2,|H1|2+|H2|2,...,|H1|2+|H2|2)+DkM×kM,DkM×kM的第km+n-N行第k(m+p)+N+1-n-q列元素为2×(-1)p(2N+1-n)+1cp,q(H1)*H2,其余元素为0,其中,cp,q为纯虚数,表示时频点(m+p,n+q)位置的数据对时频点(m,n)位置的数据的虚部干扰系数,m∈[1,M],n∈[N-k+1,N],p∈[-1,1],q∈[-k,n-N-1],H1表示该发送端的第一天线上发射的信号到达接收端时的信道频率响应,H2表示该发送端的第二天线上发射的信号到达接收端时的信道频率响应,Re表示取实函数,Im表示取虚函数,表示经过传统的Alamouti均衡后第M个子载波,第n个符号上接收的数据,满足以下公式:
其中,RM,n表示第M个子载波,第n个符号上接收的数据,n=1,2…,2N。
接收端装置2400还可执行图16的方法,并具备接收端装置(例如,用户设备等)在图16所示实施例以及本发明具体实施例5中所示的功能,本发明实施例在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种滤波器组多载波FBMC的发射分集发送方法,其特征在于,包括:
获取待发送的数据序列,所述待发送的数据序列包含2*M*N个数据,其中,M表示所述FBMC上的子载波数量,N表示所述FBMC的时间上的符号数量;
对所述待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者所述第一天线和所述第二天线的FBMC信号构成的矩阵所述待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,所述待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,所述第一天线和所述第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1,其中,i表示所述M个子载波中的第i个子载波,j表示所述N个符号中的第j个符号,k表示所述M个子载波中的第k个子载波,l表示所述N个符号中的第l个符号;
发送所述第一天线和所述第二天线的FBMC信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
3.一种滤波器组多载波FBMC的发射分集的发送方法,其特征在于,包括:
获取待发送的数据序列,所述待发送的数据序列包含2*M*N个数据,其中,M表示所述FBMC上的子载波数量,N表示所述FBMC的时间上的符号数量;
对所述待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者所述第一天线和所述第二天线的FBMC信号构成的矩阵所述待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,所述待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l),0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,所述第一天线和所述第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1,其中,i表示所述M个子载波中的第i个子载波,j表示所述N个符号中的第j个符号,k表示所述M个子载波中的第k个子载波,l表示所述N个符号中的第l个符号;
发送所述第一天线和所述第二天线的FBMC信号。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,
所述2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
5.一种滤波器组多载波FBMC的发射分集的接收方法,其特征在于,包括:
接收发送端发送的发射分集信号,所述发射分集信号在发送端包括所述发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和所述发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,所述发送端对所述发送端的数据序列进行发射分集处理得到所述第一FBMC信号和所述第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者所述第一FBMC信号和所述第二FBMC信号构成的矩阵所述发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,所述发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,所述第一天线和所述第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1,其中,M表示所述FBMC上的子载波数量,N表示所述FBMC的时间上的符号数量,i表示所述M个子载波中的第i个子载波,j表示所述N个符号中的第j个符号,k表示所述M个子载波中的第k个子载波,l表示所述N个符号中的第l个符号;
对所述发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;
对所述第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号;
根据所述第二信号,对所述第一天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,对所述第二天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,得到所述数据序列的估计值。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
7.一种滤波器组多载波FBMC的发射分集的接收方法,其特征在于,包括:
接收发送端发送的发射分集信号,所述发射分集信号在发送端包括所述发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和所述发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,所述发送端对所述发送端的数据序列进行发射分集处理得到所述第一FBMC信号和所述第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者所述第一FBMC信号和所述第二FBMC信号构成的矩阵所述发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,所述发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,所述第一天线和所述第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1,其中,M表示所述FBMC上的子载波数量,N表示所述FBMC的时间上的符号数量,i表示所述M个子载波中的第i个子载波,j表示所述N个符号中的第j个符号,k表示所述M个子载波中的第k个子载波,l表示所述N个符号中的第l个符号;
对所述发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;
对所述第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号;
根据所述第二信号,对所述第一天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,对所述第二天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,得到所述数据序列的估计值。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
9.一种发送端装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取待发送的数据序列,所述待发送的数据序列包含2*M*N个数据,其中,M表示所述FBMC上的子载波数量,N表示所述FBMC的时间上的符号数量;
处理单元,用于对所述待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者所述第一天线和所述第二天线的FBMC信号构成的矩阵所述待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,所述待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,所述第一天线和所述第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1,其中,i表示所述M个子载波中的第i个子载波,j表示所述N个符号中的第j个符号,k表示所述M个子载波中的第k个子载波,l表示所述N个符号中的第l个符号;
发送单元,用于发送所述第一天线和所述第二天线的FBMC信号。
10.根据权利要求9所述的发送端装置,其特征在于,
所述2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
11.一种发送端装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取待发送的数据序列,所述数据序列包括2*M*N个数据,其中,M表示所述FBMC上的子载波数量,N表示所述FBMC的时间上的符号数量;
处理单元,用于对所述待发送的数据序列进行发射分集处理得到第一天线和第二天线的FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者所述第一天线和所述第二天线的FBMC信号构成的矩阵所述待发送的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,所述待发送的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,所述第一天线和所述第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1,其中,i表示所述M个子载波中的第i个子载波,j表示所述N个符号中的第j个符号,k表示所述M个子载波中的第k个子载波,l表示所述N个符号中的第l个符号;
发送单元,用于发送所述第一天线和所述第二天线的FBMC信号。
12.如权利要求11所述的发送端装置,其特征在于,
所述2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
13.一种接收端装置,其特征在于,包括:
接收单元,用于接收发送端发送的发射分集信号,所述发射分集信号在发送端包括所述发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和所述发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,所述发送端对所述发送端的数据序列进行发射分集处理得到所述第一FBMC信号和所述第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者所述第一FBMC信号和所述第二FBMC信号构成的矩阵所述发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,所述发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,所述第一天线和所述第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤2M-1,0≤s≤N-1,其中,M表示所述FBMC上的子载波数量,N表示所述FBMC的时间上的符号数量,i表示所述M个子载波中的第i个子载波,j表示所述N个符号中的第j个符号,k表示所述M个子载波中的第k个子载波,l表示所述N个符号中的第l个符号;
解调单元,用于对所述发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;
解码单元,用于对所述第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据所述第二信号,对所述第一天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,对所述第二天线的第M-1个和第M个子载波两个相邻的子载波对应的接收信号进行干扰消除操作,得到所述数据序列的估计值。
14.如权利要求13所述的接收端装置,其特征在于,所述2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
15.一种接收端装置,其特征在于,包括:
接收单元,用于接收发送端发送的发射分集信号,所述发射分集信号在发送端包括所述发送端的第一天线发送的第一FBMC信号和所述发送端的第二天线发送的第二FBMC信号,其中,所述发送端对所述发送端的数据序列进行发射分集处理得到所述第一FBMC信号和所述第二FBMC信号,其中,
预编码矩阵或者所述第一FBMC信号和所述第二FBMC信号构成的矩阵所述发送端的数据序列构成的矩阵0≤i≤M-1,0≤j≤N-1,Y=WX,所述发送端的数据序列的2*M*N个数据用x(0)(k,l)和x(1)(k,l)0≤k≤M-1,0≤l≤N-1表示,所述第一天线和所述第二天线在第r个子载波第s个符号上的FBMC信号用y(0)(r,s)和y(1)(r,s)表示,0≤r≤M-1,0≤s≤2N-1,其中,M表示所述FBMC上的子载波数量,N表示所述FBMC的时间上的符号数量,i表示所述M个子载波中的第i个子载波,j表示所述N个符号中的第j个符号,k表示所述M个子载波中的第k个子载波,l表示所述N个符号中的第l个符号;
解调单元,用于对所述发射分集信号进行滤波器组多载波FBMC信号解调操作得到第一信号;
解码单元,用于对所述第一信号按照Alamouti编码进行解码操作得到第二信号,并根据所述第二信号,对所述第一天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,对所述第二天线的第N-1个和第N个符号两个相邻的符号对应的接收信号进行干扰消除操作,得到所述数据序列的估计值。
16.如权利要求15所述的接收端装置,其特征在于,所述2*M*N个数据全部为纯实数数据,或全部为纯虚数数据。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2014092183 | 2014-11-25 | ||
CNPCT/CN2014/092183 | 2014-11-25 | ||
PCT/CN2015/095378 WO2016082735A1 (zh) | 2014-11-25 | 2015-11-24 | Fbmc的发射分集传输方法、发送端装置及接收端装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107005286A CN107005286A (zh) | 2017-08-01 |
CN107005286B true CN107005286B (zh) | 2020-09-29 |
Family
ID=56073607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580063328.0A Active CN107005286B (zh) | 2014-11-25 | 2015-11-24 | Fbmc的发射分集传输方法、发送端装置及接收端装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10050684B2 (zh) |
EP (1) | EP3214771A4 (zh) |
CN (1) | CN107005286B (zh) |
WO (1) | WO2016082735A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3537678B1 (en) * | 2018-03-08 | 2022-05-04 | Institut Mines Telecom - IMT Atlantique - Bretagne - Pays de la Loire | Pseudo-guard intervals insertion in an fbmc transmitter |
US11496350B2 (en) * | 2018-03-27 | 2022-11-08 | University Of South Carolina | Dual-polarization FBMC in wireless communication systems |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7609611B1 (en) * | 1999-09-29 | 2009-10-27 | France Telecom | Method for transmitting an offset modulated biorthogonal multicarrier signal (BFDM/OM) |
CN103825862A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-05-28 | 华中科技大学 | 一种基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波方法 |
CN103888406A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-06-25 | 华中科技大学 | 一种滤波器组多载波系统的数据传输方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7002900B2 (en) * | 2002-10-25 | 2006-02-21 | Qualcomm Incorporated | Transmit diversity processing for a multi-antenna communication system |
US9100255B2 (en) * | 2013-02-19 | 2015-08-04 | Futurewei Technologies, Inc. | Frame structure for filter bank multi-carrier (FBMC) waveforms |
-
2015
- 2015-11-24 CN CN201580063328.0A patent/CN107005286B/zh active Active
- 2015-11-24 EP EP15863984.9A patent/EP3214771A4/en not_active Ceased
- 2015-11-24 WO PCT/CN2015/095378 patent/WO2016082735A1/zh active Application Filing
-
2017
- 2017-05-24 US US15/604,387 patent/US10050684B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7609611B1 (en) * | 1999-09-29 | 2009-10-27 | France Telecom | Method for transmitting an offset modulated biorthogonal multicarrier signal (BFDM/OM) |
CN103825862A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-05-28 | 华中科技大学 | 一种基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波方法 |
CN103888406A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-06-25 | 华中科技大学 | 一种滤波器组多载波系统的数据传输方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
On interference cancellation in Alamouti coding scheme for filter bank based multicarrier systems;R. Zakaria 等;《The Tenth International Sumposium on Wireless Communication Systems (ISWCS 2013)》;20130830;第26-30页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3214771A4 (en) | 2017-11-22 |
CN107005286A (zh) | 2017-08-01 |
US20170272137A1 (en) | 2017-09-21 |
WO2016082735A1 (zh) | 2016-06-02 |
EP3214771A1 (en) | 2017-09-06 |
US10050684B2 (en) | 2018-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1871807B (zh) | 用于实现高吞吐量无线通信系统的设备和相关方法 | |
RU2353065C2 (ru) | Демодуляция поддиапазонов для основанных на ofdm систем связи | |
US10135665B2 (en) | Transceiving method and apparatus for modulation signal transmission in filter bank multi-carrier communication system | |
KR100811565B1 (ko) | 데이터의 송신 및 수신 방법 및 장치 | |
KR20070014169A (ko) | 다중-입력-다중-출력 ofdm 무선 근거리 네트워크를구현하기 위한 방법 및 시스템 | |
CN101730990A (zh) | Ofdm-mimo射频传输系统 | |
CN101662434A (zh) | 利用导频格式设计的WiMAX信道估计方法 | |
TWI336580B (en) | Orthogonal frequency division multiplexing (ofdm) encoding and decoding methods and systems | |
CN110176951A (zh) | 一种无线通信系统中多路信号复用传输预编码的方法 | |
CN100345405C (zh) | 一种用于多输入多输出(mimo)天线阵列系统的检测方法 | |
Song et al. | Pilot-aided OFDM channel estimation in the presence of the guard band | |
JP2009505554A (ja) | Mimo−ofdmシステムにおけるチャネル推定方法およびチャネル推定のためのトレーニング信号生成方法 | |
CN107005286B (zh) | Fbmc的发射分集传输方法、发送端装置及接收端装置 | |
CN110622439A (zh) | 在基于mimo系统中用于自适应空间分集的设备及方法 | |
WO2007111198A1 (ja) | 送信方法及び送信装置 | |
CN104753846A (zh) | 一种检测单载波调制和正交频分复用调制的方法和装置 | |
CN104079306A (zh) | 一种接收机的操作方法和信号接收设备 | |
CN1838655A (zh) | Mimo-ofdm接收机 | |
CN108696342B (zh) | 一种数据处理方法,基站以及接收设备 | |
TW201906382A (zh) | 發送裝置、接收裝置、發送方法及接收方法 | |
CN104717173B (zh) | 基于信道去耦的子载波复数均衡无线通信方法 | |
CN107113105B (zh) | 用于多入多出系统中的数据传输方法、装置和网络设备 | |
CN101137205A (zh) | 基于正交频分多址接入的反向信号收发方法和设备 | |
Sinn et al. | Common architectures for TD-CDMA and OFDM based mobile radio systems without the necessity of a cyclic prefix | |
CN107113257B (zh) | 数据处理的方法和装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |