CN107222442A - 基于滤波的载波调制系统中的信号发送、接收方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于滤波的载波调制系统中的信号发送方法，包括：对于所述系统中可用频带的每个子带，发射机确定其参考信号图样，并将所述参考信号图样的信息发送给接收机；所述发射机按照每个子带的参考信号图样，在相应的时频资源中插入参考信号，对数据信号和参考信号进行载波调制和时域滤波处理，并发送各个子带信号的处理结果；其中，所述参考信号用于估计经过时域滤波器和所述发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应。本申请还提供一种接收方法、发射机和接收机。通过本申请，能够大大降低接收机的存储需求和检测复杂度。

Description

基于滤波的载波调制系统中的信号发送、接收方法和装置

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及基于滤波的载波调制系统中的信号发送方法、接收方法及其装置。

背景技术

随着信息产业的快速发展，特别是来自移动互联网和物联网(IoT,internet ofthings)的增长需求，给未来移动通信技术带来前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-R M.[IMT.BEYOND 2020.TRAFFIC]，可以预计到2020年，移动业务量增长相对2010年(4G时代)将增长近1000倍，用户设备连接数也将超过170亿，随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络，连接设备数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战，通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究(5G)，面向2020年代。目前在ITU的报告ITU-RM.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标,其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求，ITU的报告ITU-R M.[IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]提供了针对5G的技术趋势相关的信息，旨在解决系统吞吐量显著提升、用户体验一致性、扩展性以支持IoT、时延、能效、成本、网络灵活性、新兴业务的支持和灵活的频谱利用等显著问题。

调制波形和多址方式是无线通信空中接口(Air-interface)设计的重要基础，在5G也不会例外。当前，多载波调制技术家族(Multi-carrier Modulation,MCM)中的典型代表正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)被广泛地应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中，例如第三代移动通信合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，3GPP)制定的EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)协议对应的长期演进(Long TermEvolution，LTE)系统，欧洲的数字视频(Digital Video Broadcasting,DVB)和数字音频广播(Digital Audio Broadcasting,DAB)、甚高速数字用户环路(Very-high-bit-rate Digital Subscriber Loop,VDSL)、IEEE802.11a/g无线局域网(Wireless Local Area,WLAN)、IEEE802.22无线城域网(Wireless Regional AreaNetwork,WRAN)和IEEE802.16全球微波互联接入(World Interoperability forMicrowave Access,WiMAX)等等。OFDM技术的基本思想是将宽带信道划分为多个并行的窄带子信道/子载波，使得在频率选择性信道中传输的高速数据流变为在多个并行的独立平坦子信道上传输的低速数据流，因此大大增强了系统抵抗多径干扰的能力,且OFDM可以利用快速反傅里叶变换和快速傅里叶变换(IFFT/FFT)实现简化的调制和解调方式；其次，通过添加循环前缀(Cyclic Prefix,CP)使跟信道的线性卷积变为圆周卷积，从而根据圆周卷积的性质，当CP长度大于信道最大多径时延时，利用简单的单抽头频域均衡就可实现无符号间干扰(Inter-symbolInterference,ISI)接收,进而降低接收机处理复杂度。虽然基于CP-OFDM调制波形能很好的支持4G时代的移动宽带(Mobile Broadband,MBB)业务需求，不过由于5G将面临更具挑战和更丰富的场景，这使得CP-OFDM在5G的场景中出现很大的限制或者不足之处，主要表现在：(1)添加CP来抵抗ISI在5G低时延传输的场景会极大的降低频谱利用率，因为低时延传输将极大缩短OFDM的符号长度，而CP的长度只是受制于信道的冲击响应，那么CP的长度跟OFDM的符号长度之比会大大增加，这样的开销造成频谱效率损失非常大，是难以接受的。(2)严格的时间同步要求在5G的IoT场景中会造成很大的闭环同步维护所需的信令开销，而且严格的同步机制造成数据帧结构无弹性，不能很好的支持多种业务的不同的同步需求。(3)OFDM采用矩形脉冲成形(Rectangular Pulse)使得其频域旁瓣滚降很慢，造成很大的带外泄露。因此OFDM对频偏(Carrier Frequency Offset，CFO)非常敏感。然而5G将会有很多的碎片化频谱灵活接入/共享的需求，OFDM的高带外泄露极大的限制了频谱接入的灵活性，或者说需要很大的频域保护带，从而降低了频谱的利用率。这些不足主要是由其自身的固有特性造成的，通过采取一定的措施，尽管可以降低这些缺点造成的影响，但同时会增加系统设计的复杂度，且无法从根本上解决问题。

正因为如此，如ITU的报告ITU-R M.[IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]所述，一些新波形调制技术(基于多载波调制)被纳入5G的考虑范围之内。其中，基于滤波的正交频分复用(Filtered-OFDM,F-OFDM)调制技术成为热点研究对象之一。F-OFDM技术在OFDM的基础上引入了时域滤波，通过时域滤波器的设计，F-OFDM能够显著降低时域矩形窗滤波所带来的带外泄漏问题，同时保留了OFDM的一些特有优势，例如复数域子载波间的正交性，通过添加CP对抗频率选择性衰落等。良好的对带外泄漏的抑制能够很好的支持碎片化的频谱，同时与其他新波形调制技术，例如滤波器组多载波(Filter-bank Multi-carrier,FBMC)相比，F-OFDM保持了复数域子载波间的正交性，对于衰落信道以及多天线系统能够提供更好的支持；F-OFDM支持子带滤波，即可将可用频段划分为不重叠的子带，子带间可以使用不相同的多载波调制参数，包括子载波间隔、CP长度等；为防止子带间的串扰，不同子带间可以插入数个或不插入子载波用做保护频段，分配用于不同的业务或是不同的用户。基于子带的滤波处理，提高了系统的频谱利用率与频谱利用灵活性。

F-OFDM的这些优良特性使得其成为5G候选新波形调制技术之一，但是其自身仍然存在一些问题。具体来说，对于F-OFDM来说，收发两端都需要知道所用子带时域滤波器的具体信息，用于补偿滤波器对于信道的畸变。而由于时域滤波器的设计与子带带宽相关，对于不同的子带带宽需要设计不同的时域滤波器，这增大了时域滤波器存储所需要的资源以及信道估计算法的复杂度，并不利于IoT场景或是机器类型通信(Machine Type Communication,MTC)场景中低复杂度设备的应用。

综上所述，要提升F-OFDM在5G候选技术中的竞争力，我们除了开发其优势特征外，还需要解决其自身的不足，针对5G中的多种场景特别是IoT场景下的窄带业务传输等模式，非常有必要通过有效的方法来解决F-OFDM中的时域滤波器所引起的存储需求较大、信道估计较为复杂的问题。

发明内容

本发明提供一种基于滤波的载波调制系统中的信号发送方法、接收方法及其装置，能够大大降低接收机的存储需求和检测复杂度。

一种基于滤波的载波调制系统中的信号发送方法，其特征在于，包括：

对于所述系统中可用频带的每个子带，发射机确定其参考信号图样，并将所述参考信号图样的信息发送给接收机；

所述发射机按照每个子带的参考信号图样，在相应的时频资源中插入参考信号，对数据信号和参考信号进行载波调制和时域滤波处理，并发送各个子带信号的处理结果；其中，所述参考信号用于估计经过时域滤波器和所述发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应。

较佳地，在所述发射机确定出的所述参考信号图样的频域方向上，对于子带边缘连续M个子载波的频域资源，在离散或连续的子载波上承载边缘参考信号；对于子带上除所述连续M个子载波外的其他频域资源，在离散或连续的子载波上承载中心参考信号；其中，所述M为根据子带的时域滤波器特性确定出的自然数，对于任意两个相邻的边缘参考信号，其间隔的子载波数小于设定的载波阈值。

较佳地，对于相邻的两个子带，边缘参考信号不承载在同一个载波调制符号上；和/或，

在所述参考信号图样的时域方向上，所述边缘参考信号承载在离散的载波调制符号上，所述中心参考信号承载在离散的载波调制符号上；在对所述参考信号进行载波调制和时域滤波处理时，所述边缘参考信号和所述中心参考信号进行与所述数据信号相同的载波调制和时域滤波处理。

较佳地，对于相邻的子带1和子带2，所述子带1的边缘参考信号和所述子带2的边缘参考信号位于相邻的载波调制符号上；对于所述子带1，在所述子带2承载边缘参考信号的载波调制符号上，将与子带保护间隔相邻的若干子载波作为保护子载波；对于所述子带2，在所述子带1承载边缘参考信号的载波调制符号上，将与子带保护间隔相邻的若干子载波作为保护子载波；

其中，所述保护子载波的数量是根据滤波器的特性和/或子带带宽预先设定的；和/或，所述保护子载波的数量与边缘参考信号占用的子载波数量相同。

较佳地，当所述发射机包括多根发射天线时，不同数据层的边缘参考信号使用相互正交的资源进行传输，不同数据层的中心参考信号使用相互正交的资源进行传输；其中，相互正交的资源包括相互正交的时间资源、相互正交的频率资源和/或相互正交的码序列；所述发送参考信号图样的信息包括：发送各个数据层对应的参考信息图样的信息，并指示参考信号图样的信息与数据层间的对应关系；

或者，

当所述发射机包括多根发射天线时，周期性地发送各个数据层的第一边缘参考信号和中心参考信号，且不同数据层的第一边缘参考信号使用相互正交的资源进行传输，不同数据层的中心参考信号使用相互正交的资源进行传输；在周期性发送的边缘参考信号之间，在所有数据层中选择一个数据层发送第二边缘参考信号；其中，相互正交的资源包括相互正交的时间资源、相互正交的频率资源和/或相互正交的码序列；所述发送参考信号图样的信息包括：发送各个数据层对应的第一边缘参考信号和中心参考信号的图样信息，并指示图样信息与数据层间的对应关系。

较佳地，在所述参考信号图样中，

在承载所述边缘参考信号的第一载波调制符号上承载所述中心参考信号，所述第一载波调制符号上的参考信号用于估计所述等效信道的频率响应；

在只承载所述中心参考信号、不承载所述边缘参考信号的第二载波调制符号上，子带边缘的连续若干个子载波不用于数据传输，所述第二载波调制符号上的中心参考信号用于估计所述发射机和接收机间物理信道的频率响应；

在除所述第一载波调制符号和第二载波调制符号之外的其他载波调制符号上，在子带全带宽范围内离散承载解调参考信号，用于估计所述其他载波调制符号上所述等效信道的频率响应；

在对所述参考信号进行载波调制和时域滤波处理时，对于所述第二载波调制符号，只进行载波调制，不进行时域滤波处理；对于其他参考信号，进行载波调制和时域滤波处理；

其中，根据子带带宽确定所述不用于数据传输的子载波个数。

较佳地，当所述发射机包括多根发射天线时，只在一个数据层上发送所述第一载波调制符号和所述第二载波调制符号；在其他数据层上，在与所述第一载波调制符号和第二载波调制符号相同的时频资源上不传输数据；不同数据层的解调参考信号使用相互正交的资源进行传输；其中，相互正交的资源包括相互正交的时间资源、相互正交的频率资源和/或相互正交的码序列；

所述发送参考信号图样的信息包括：发送第一载波调制符号和第二载波调制符号的图样的信息，并发送各个数据层对应的解调参考信号的图样信息，以及解调参考信号的图样信息与数据层间的对应关系。

较佳地，所述发射机按照所述参考信号图样插入所述第一载波调制符号和第二载波调制符号时，以周期性方式插入，并在向所述接收机发送参考信号图样的信息时携带第一载波调制符号和第二载波调制符号的插入周期；

所述插入周期高于设定的周期阈值。

较佳地，该方法进一步包括：所述发射机接收到接收机发送的非周期参考信号发送请求后，或所述发射机确定当前信道质量低于设定阈值后，向接收机发送非周期参考信号；

所述发射机在接收到所述发送请求后，间隔设置的固定时间间隔后发送所述非周期参考信号；和/或，所述发射机在发送非周期参考信号前，向所述接收机发送非周期参考信号的发送指示信号，用于指示非周期参考信号的发送。

较佳地，所述将参考信号图样的信息发送给接收机包括：

若预先对应子带带宽设置唯一的参考信号图样，则将所述子带带宽作为所述参考信号图样的信息发送给所述接收机；若预先对应子带带宽设置两种或两种以上的参考信号图样，则将子带带宽和参考信号图样索引信息，或者，将参考信号图样索引信息作为所述参考信号图样的信息发送给所述接收机；和/或，

将参考信号图样中参考信号所在的时频资源位置作为所述参考信号图样的信息发送给所述接收机；和/或，

当相邻两个子带的边缘参考信号不承载在同一个载波调制符号上时，将子带带宽和子带中心频点位置作为所述参考信号图样的信息发送给所述接收机。

一种基于滤波的载波调制系统中的信号接收方法，包括：

对于所述系统中可用频带的每个子带，接收机接收发射机发送的参考信号图样的信息，确定相应的参考信号图样；

所述接收机对每个子带的时域接收信号进行载波调制的解调处理，并按照每个子带的参考信号图样，提取数据信号和参考信号，根据所述参考信号估计经过时域滤波器和所述发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应；

所述接收机根据每个子带的所述等效信道的频率响应进行相应子带上数据信号的检测。

较佳地，所述接收机确定每个子带的参考信号图样包括：

若预先对应子带带宽设置唯一的参考信号图样，则接收的参考信号图样的信息为子带带宽，并根据该子带带宽确定出与其对应的参考信号图样；若预先对应子带带宽设置两种或两种以上的参考信号图样，则接收的参考信号图样的信息中包括子带带宽和参考图样索引信息，根据参考图样索引信息在相应子带带宽对应的参考信号图样中进行选择；和/或，

接收的参考信号图样的信息包括子带带宽和子带中心频点位置，则根据接收的子带带宽确定边缘参考信号所占用的载波数量，并根据接收的子带中心频点位置确定边缘参考信号的位置。

一种基于滤波的载波调制系统中的发射机，包括：参考信号图样发送单元、参考信号插入单元和信号处理发送单元；

所述参考信号图样发送单元，用于对应所述系统中可用频带的每个子带，确定其参考信号图样，并将所述参考信号图样的信息发送给接收机；

所述参考信号插入单元，用于按照每个子带的参考信号图样，在相应的时频资源中插入参考信号；其中，所述参考信号用于估计经过时域滤波器和所述发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应；

所述信号处理发送单元，用于对数据信号和参考信号进行载波调制和时域滤波处理，并将各个子带信号的处理结果进行叠加发送。

一种基于滤波的载波调制系统中的接收机，包括：参考信号图样确定单元、频域接收信号提取单元、等效信道估计单元和信号检测单元；

所述参考信号图样确定单元，用于对应所述系统中可用频带的每个子带，接收发射机发送的参考信号图样的信息，确定相应的参考信号图样；

所述频域接收信号提取单元，用于对每个子带的时域接收信号进行载波调制的解调处理，并按照每个子带的参考信号图样，提取数据信号和参考信号；

所述等效信道估计单元，用于根据所述参考信号估计经过时域滤波器和所述发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应；

所述信号检测单元，用于根据每个子带的所述等效信道的频率响应进行相应子带上数据信号的检测。

由上述可见，本申请中，发射机确定每个子带的参考信号图样，并将相关信息发送给接收机；发射机按照确定出的参考信号图样，在相应的时频资源中插入参考信号，对数据信号和参考信号进行载波调制和时域滤波处理，并发送各个子带信号的处理结果。相应地，接收机接收每个子带的参考信号图样的相关信息，并确定相应的参考信号图样；对每个子带的时域接收信号进行载波调制的解调处理，并按照子带的参考信号图样，提取参考信号的频域接收信号，估计经过时域滤波器和所述发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应；最后根据等效信道的频率响应进行相应子带上数据信号的检测。通过上述方式，本申请利用参考信号的发送估计包括时域滤波器在内的等效信道特性，从而不需要存储每个子带的时域滤波器特性，也可以有效实现信号检测，大大降低了接收机的存储需求和检测复杂度。

附图说明

图1为基于滤波的正交频分复用系统发射机框图；

图2为基于滤波的正交频分复用系统接收机框图；

图3为F-OFDM所用窗函数时域冲击响应与频域响应示意图；

图4为不同子带带宽时所使用的子带时域滤波器冲击响应示意图；

图5为基于滤波的载波调制系统的信号发送方法示意图；

图6为基于滤波的载波调制系统的信号接收方法示意图；

图7为参考信号配置参数示意图；

图8为子带l的发射机框图；

图9为子带l的接收机框图；

图10为一种参考信号资源分配示例；

图11为无线帧结构示意图；

图12为本实施例中参考信号图样；

图13为实施例二中子带l的接收机框图；

图14为非周期滤波器参考信号传输方式；

图15为非周期参考信号传输时的时频资源结构；

图16为PSS与SSS帧结构；

图17为一种可能的多层边缘参考信号图样；

图18为一种多层传输的滤波器符号传输方式；

图19为实施例六中边缘参考信号的图样示意图一；

图20为实施例六中边缘参考信号的图样示意图二；

图21为本申请中发射机的基本结构示意图；

图22为本申请中接收机的基本结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。

目前，基于滤波的正交频分复用(F-OFDM)技术的发射机框图如图1所示。可用频带根据业务需求或是待服务用户种类划分为L个子带，每个子带可以使用不相同的多载波调制参数，例如不同的子载波间隔、不同的循环前缀(Cyclic Prefix,CP)长度等。对于每个子带，其输入信号为经过信道编码与符号调制的复数信号，其中符号调制包括正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)或是相移键控(Phase Shift Keying,PSK)等方式。每一路子带输入的复数信号经过串行-并行转换后，根据子带子载波位置进行子载波映射，将数据映射于分配好的子载波上，其余子载波上补零；之后经过N点反快速傅里叶变换(inverse fast Fouriertransform,IFFT)，得到时域信号。经过IFFT的信号经过并行-串行转换后添加CP，完成传统的OFDM调制过程。为了降低子带间的干扰，每个子带会在完成OFDM调制后进行时域滤波，使用时域滤波器对每个子带进行滤波，以降低子带外的带外泄漏，从而能够以很小的保护频带为代价，显著降低子带间载波调制参数不同所导致的干扰。

系统中可能存在多个发射机，同时每个发射机可能占用多个子带。为方便描述，不失一般性的，这里假设每个发射机仅占用一个子带，并以子带索引指代发射机。子带l的发送信号可以用如下公式表示：

其中，t为时域符号索引，N为FFT的样点数，s_l,t(n)为子带l经过OFDM调制后所得到的第t个时域信号，可以通过下式表示：

式中，N_CP为CP长度，d_t,m表示第t个子带上第m个子载波所发送数据符号，同时子带l占用的子载波范围为第m₁个子载波到第m₁+M_l-1个子载波。经过时域滤波后，得到的信号表示为：

其中，f_l(n)为子带l的时域滤波器，符号*表示线性卷积操作。

图2所示为F-OFDM系统的目前接收机框图，接收机首先对接收信号做子带级匹配滤波，之后对各个子带的信号做如图2所示的OFDM解调(包括去除循环前缀，串-并转换，离散傅里叶变换以及并-串转换)，得到各个子带发送信号的估计值。若第l个子带的子带滤波器时域冲击响应为f_l(n)，则相应匹配滤波器的时域冲击响应为f_l ^*(-n)，其中，上标*表示取共轭操作。

经过子带匹配滤波之后，子带l个时域接收信号可以通过下式表示：

上式假设来自其他子带的信号能够通过子带滤波以及后续的频域操作区分开。上式中，需要估计经过子带滤波以及子带匹配滤波的等效信道f_l ^*(-n)*h_l(n)*f_l(n)的频率响应，以进行后续的数据解调。其中，h_l(n)表示信道冲击响应，运算符号*表示线性卷积，上标*表示复数共轭操作。

时域滤波器的设计可以通过sinc函数的窗函数软截断完成，例如在sinc函数的基础上，使用汉宁窗做软截断，得到的时域滤波器冲击响应和相应频域响应如图3所示。

从图3右图可以看到，F-OFDM所用的窗函数具有平坦的通频带(passband)，较低幅度的止频带(stopband)，同时通频带到止频带之间的转移带较短，因此其带外泄漏要远低于OFDM系统，从而可以实现子带级的滤波，在不同子带上使用不同的多载波参数，例如子载波间隔，或是CP长度等。图3左图所示为所用窗函数的时域冲击响应，用h(n)表示，其中n表示采样数。可以看到，为了降低带外泄漏所带来的子带干扰，F-OFDM需要使用拖尾较长的时域滤波器。现有文献所给出的滤波器长度要长于CP长度，甚至达到了OFDM符号长度的一半。此外，为了保证良好的带外泄漏特性，不同带宽的子带需要使用不同的时域滤波器。图4所示是带宽为540kHz与带宽为5MHz时所使用的时域滤波器冲击响应示意图。可以看到，子带带宽不同时，所用的时域滤波器是很不相同的。由于F-OFDM并不预留空子载波来降低滤波器频率响应在子带边缘的不平坦对系统造成的影响，因此接收机需要已知时域滤波器的具体参数，以补偿滤波带来的频率响应在子带边缘的畸变。为了支持不同子带带宽，发射机与接收机均需要获知各种子带带宽下的滤波器冲击响应函数，不便于低复杂度接收机的开发。上述分析了F-OFDM系统由于引入时域滤波而存在的问题，事实上，对于基于滤波的其他载波调制系统，例如基于单载波频分多址(Single Carrier Frequency Division Multiple Access,SC-FDMA)或通用滤波多载波调制(Universal-Filtered Multi-Carrier,UFMC)等，也同样存在上述问题。

为解决该问题，本发明提出一种基于滤波的载波调制系统中的信号发送和接收方法，发送方法的基本流程如图5所示，具体包括：

步骤501，对于载波调制系统中可用频带的每个子带，发射机确定其参考信号图样，并将该参考信号图样的信息发送给接收机。

步骤502，发射机按照每个子带的参考信号图样，在相应的时频资源中插入参考信号。

其中，参考信号用于估计经过时域滤波器和发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应。

步骤503，对数据信号和参考信号进行载波调制和时域滤波处理，并发送各个子带信号的处理结果。

其中，在发送子带信号的处理结果时，按照现有方式进行，即，若可用带宽包括一个子带，则直接将该子带的处理结果发送给接收机，若可用带宽包括多个子带，则将各个子带的处理结果叠加后发送。

对应于上述发送方法，接收方法的基本流程如图6所示，包括：

步骤601，对于载波调制系统中可用频带的每个子带，接收机接收发射机发送的参考信号图样的信息，确定相应的参考信号图样。

步骤602，接收机对每个子带的时域接收信号进行载波调制的解调处理，并按照每个子带的参考信号图样，提取数据信号和参考信号。

步骤603，接收机根据参考信号，估计经过时域滤波器和发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应。

步骤604，接收机根据每个子带的等效信道的频率响应进行相应子带上数据信号的检测。

在上述发送和接收方法中，为方便接收机估计经过时域滤波与实际信道的等效信道，优选地，可以将参考信号分为两类，第一类为边缘参考信号，用于估计子带边缘时域滤波器频率响应转移带中变化较为剧烈的子载波(以下称为滚降区域)上的等效信道频率响应，边缘参考信号在滚降区域内可以离散或连续分布，由于该滚降区域内不同频点间的频率响应变化较快，因此，为保证该区域内信道估计的准确性，滚降区域内的任意两个相邻边缘参考信号之间所间隔的子载波数小于设定的载波阈值，优选地，边缘参考信号可以占用连续的N_e个子载波；第二类为中心参考信号，用于估计除子带边缘外时域滤波器频域响应变化较为缓慢的通频带上的等效信道频率响应，该中心参考信号在离散或连续的子载波上传输，为尽量减小参考信号的开销，优选地，中心参考信号可以每隔N_c个子载波插入一次。图7所示为N_e与N_c示意图。

图7中，N_e与N_c均为3，分别表示子带边缘连续的三个子载波均用于传输边缘参考信号，而子带剩余频带中，每隔三个子载波插入中心参考信号。需要说明的是，图7中仅以在同一载波调制符号上插入边缘参考信号和中心参考信号为例，示出了一个载波调制符号上的参考信号插入方式。为提高频谱利用率，优选地，可以仅在预先设定的多载波调制符号上采用图7所示配置发送参考信号，其余多载波调制符号上不发送参考信号，或仅发送离散的中心参考信号。当然，边缘参考信号和中心参考信号也可以插入不同的载波调制符号上，二者的信号插入可以是相互独立的。

上述参考信号配置参数，即边缘参考信号所占用的子载波数目N_e由子带所采用的时域滤波器特性所决定。其中，时域滤波器特性包括子带内时域滤波器频率响应在子带边缘的滚降速度。发射机根据滚降速度决定N_e。N_c由发射机预先设定，或是根据信道变化快慢设定，优选地，信道变化越快，N_c越小，信道变化越慢，N_c越大。

采用本发明所提供的方法后，接收机不需要获知发射机所用的时域滤波器的信息，在处理接收信号时不进行匹配滤波操作，大大降低了存储需求和检测复杂度。进一步地，通过在子带边缘的连续子载波上承载边缘参考信号，从而能够准确估计滚降区域内等效信道的频率响应，提高信号检测性能。

如上所述，由于信号检测性能取决于等效信道的估计性能，因此需要设计良好的参考信号图样，来准确估计子带内各个频点的频域等效信道系数。下面通过具体实施例给出几种优选的参考信号图样，并依据该参考信号图样进行信号发送和接收。

实施例一

本实施例中，将结合具体系统配置介绍基于滤波的载波调制系统的信号发送和接收方式。其中，以F-OFDM系统为例进行说明。系统中可能存在一个或多个发射机，每个发射机在一个或多个子带上进行传输。不失一般性的，假设每个发射机占用一个子带，并用子带索引指代发射机。需要说明的是，本实施例中的描述与分析可以拓展与每个发射机占用多个子带的情况。设系统频带被划分为L个子带，子带l的发射机框图如图8所示。

图8中，根据子带所用时域滤波器特性决定参考信号的资源分配情况，并在对数据进行资源分配和子载波映射的同时，在相应的子载波插入参考信号。因此参考信号与数据经过了相同的时域滤波与实际物理信道，可以用于估计等效信道状态信息。

图9所示为子带l的接收机框图。接收数据后，根据子带l所用的载波调制参数确定循环前缀长度以及子载波间隔等参数，根据这些参数去除循环前缀，并进行载波调制的解调操作。根据子带l的参考信号资源分配情况以及数据资源分配情况，分别提取出数据与参考信号的频域接收信号。根据已知的参考信号，接收机估计子带的等效信道状态信息，并用于逐子载波的单抽头均衡。均衡操作之后，对发送数据进行检测，得到子带l的数据估计。

设子带l的发送数据经过多载波调制之后得到的时域信号为s_l(n)，其中n为样点数。经过子带l的时域滤波后的信号表示为f_l(n)*s_l(n)，其中f_l(n)为子带l所用的时域滤波器冲击响应函数。经过发射机和接收机之间的物理信道后，子带l的接收信号可以表示为

r_l(n)＝h_l(n)*f_l(n)*s_l(n)+N(n)

其中，h_l(n)为子带l的发射机到接收机间的时域信道冲击响应；N(n)表示噪声。因此为估计子带l发送的数据，需要得到经过时域滤波和实际物理信道的等效信道h_l(n)*f_l(n)。在频域上，需要得到子载波m的等效信道系数H_l(m)F_l(m)，其中H_l(m)为子载波m上的频域信道系数，通过对信道时域冲击响应做傅里叶变换得到，而F_l(m)为子载波m上的时域滤波器频域响应的系数，通过对时域滤波器冲击响应做傅里叶变换得到，子载波m的频域等效信道系数为这二者的乘积。

从图3所示时域滤波器频响来看，虽然频率响应的大部分都很平坦，但是在子带边缘仍然存在变化区域。若使用传统的参考信号插入方式，例如采用UE专用参考信号(UE-specific Reference Signal)类似的等间隔离散参考信号插入的方式，将会导致子带边缘的子载波信道估计不准，从而影响数据的检测性能。为解决该问题，本实施例提出根据子带时域滤波器频域响应的特性为参考信号分配资源。考虑到子带滤波器频率响应在中心部分较为平坦，而在频带边缘由于滤波器滚降的原因往往存在畸变，因此需要在频带边缘插入较密集的参考信号，而在频带中心部分插入较稀疏的参考信号。图10所示为一种可能的参考信号插入方法，即参考信号图样。

图10中，子带带宽根据子带时域滤波器频率响应的特性分为两部分，一部分为中心区域，对应于滤波器频率响应较为平坦的通频带。另一部分为滚降区域，对应滤波器的频率响应转移带在子带内变化较为剧烈，并不平坦的区域。根据图3所示频率响应示意图来看，这两个区域的特性并不一样，为确保整个频段都能够获得较为精确的信道估计，同时，尽量减少参考信号的开销，优选地，对两个区域采用不同的方式插入参考信号。具体来说，对于中心区域，滤波器频率响应基本没有变化，因此可以插入较为稀疏的离散参考信号用于等效频域信道H_l(m)F_l(m)的估计，这类参考信号称为中心参考信号；对于滚降区域，滤波器频率响应会发生变化，为确保这一部分等效信道估计的精确性，可以在连续的子载波上插入参考信号，这类参考信号称为边缘参考信号，如图10中所示。同时，上述两种参考信号在时间上均离散分布，以降低参考信号开销；并且两类参考信号在时间上的分布可以不同(如图10所示)，也可以相同。接收端根据边缘参考信号估计子带边缘的相应子载波的频域等效信道系数，在时域上进行插值，得到整个滚降区域的频域等效信道；同时根据中心参考信号估计相应子载波的频域等效信道系数，在时频域上进行插值，得到子带中心区域的频域等效信道。将上述结构结合，得到整个子带的等效信道状态信息，用于数据的解调与估计。

更详细地，在接收机上，估计等效信道的频率响应包括：在参考信号中，根据边缘参考信号估计子带边缘的连续M个子载波上所述等效信道的频率响应，并在时域上进行插值得到连续M个子载波上所述等效信道的频率响应，根据中心参考信号估计所述中心参考信号所在子载波上所述等效信道的频域系数，并在时频域上进行插值得到除插入边缘参考信号的子载波外其他子载波上的所述等效信道的频率响应。

需要说明的是中心区域参考信号的图样，可以如图10所示使用离散的参考信号，也可以使用连续的参考信号，即在连续的子载波上插入参考信号。

滚降区域的带宽，也即本实施例中插入边缘参考信号的子带边缘的子载波的个数M，由发射机所用时域滤波器的频率响应特性决定。定义滤波器的滚降系数为：

其中，W_all为子带的可用带宽，W_C为中心区域的带宽。即将滚降系数α定义为滚降区域带宽与子带全部可用带宽的比值。结合滚降系数α与子带带宽，确定插入边缘参考信号的子带边缘的子载波的个数。而中心参考信号的图样可以由发射机根据所支持的最大时延扩展以及最大多普勒频域来设计，具体可以参考现有LTE/LTE-A中的小区专用参考信号(Cell-specific Reference Signal,CRS)或是CSI-RS设计。

同时，如前所述，边缘参考信号在子带边缘区域也可以是离散分布的，这种情况下，可以在子带边缘连续M个子载波的频域资源内，离散插入边缘参考信号，任意两个相邻边缘参考信号之间所间隔的子载波数小于设定的载波阈值；在除子带边缘的M个子载波之外的频域资源上离散或连续地插入中心参考信号。其中，M可以采用与上述相同的方式，根据子带所用时域滤波器的频率响应特性决定。

决定参考信号的图样之后，发射机将参考信号图样通过广播信道或是控制信道发送给接收机。一种可能的通知方式为，将子带带宽对应设置一个参考信号图样，作为发射机与接收机均已知的信息。此时，发射机仅需要通知接收机子带带宽，接收机就能够通过子带带宽获知参考信号图样，并依据参考信号图样进行等效信道估计与数据解调。若发射机对相同的子带带宽可能使用不同的时域滤波器，则一个子带带宽会对应多个参考信号图样。这种情况下，除需要通知接收机子带带宽外，还需要通知具体的参考信号图样。可以使用索引的方式通知具体的参考图样，一种可能的示例如表1所示。

表1：一种可能的参考信号图样通知方式

上述示例中，发射机以索引方式通知子带带宽，同时以索引方式通知滤波器种类。上表中，可用子带带宽为三种，以2比特索引通知接收机；对于每个子带带宽，滤波器种类(或是对应的参考信号图样)有两种，以1比特通知接收机。接收机根据这两个信息，查表得到参考信号图样。或是直接以3比特索引通知具体的参考信号图样。

另一种参考信号图样通知方式是直接通知方式，即通知为参考信号分配的时频资源。例如以索引方式通知边缘参考信号连续插入的子载波个数，以及时域插入频率等。

实施例二

本实施例将结合具体系统配置介绍基于滤波的载波调制系统参考信号发送方式。其中，仍以F-OFDM系统为例进行说明。系统中可能存在一个或多个发射机，每个发射机在一个或多个子带上进行传输。不失一般性的，假设每个发射机占用一个子带，并用子带索引指代发射机。需要说明的是，本实施例中的描述与分析可以拓展到每个发射机占用多个子带的情况。

本实施例中，以如图11所示的无线帧结构为例进行说明。系统以物理资源块(Physical Resource Block,PRB)为单位进行资源调度与业务服务，每个PRB由7个F-OFDM符号上的12个子载波构成。时域上，一种可能的帧结构为：每个时隙(slot)由7个F-OFDM符号组成，每个子帧由两个时隙组成，每个无线帧由10个子帧组成。

在本实施例中，设计的参考信号图样中包括三类参考信号，从频域上看，第一类为边缘参考信号，位于子带边缘的连续多个子载波上，第二类为中心参考信号，位于子带中心的离散或连续子载波上，第三类为解调参考信号，在子带全带宽范围内离散分布。上述三类参考信号在时域上的排列关系包括：

1、边缘参考信号和部分中心参考信号位于同一OFDM符号上，将这些OFDM符号称为第一滤波器符号，用于进行包括滚降区域在内的子带全带宽的等效信道估计，由于包括了边缘参考信号，因此等效信道估计结果中包括滚降区域内的信道畸变特性；

2、除1中的中心参考信号外，其余中心参考信号所在的OFDM符号称为第二滤波器符号，这些符号不使用时域滤波器进行滤波处理，因此，可以根据这些OFDM符号上的参考信号估计发射机到接收机的物理信道的频率响应；但是由于不进行抑制子带间干扰的时域滤波处理，因此在第二滤波器符号的子带边缘预留一部分频带用作保护频带，不进行数据传输，防止对相邻子带产生干扰，仅使用除保护频带外的其他带宽进行数据和参考信号的传输；

3、除第一滤波器符号和第二滤波器符号外，在其余OFDM符号上的子带全带宽内，离散承载解调参考信号，解调参考信号可以采用现有的参考信号，或者也可以自定义新的参考信号，解调参考信号用于估计除第一滤波器符号和第二滤波器符号之外的其他OFDM符号上的等效信道的频率响应。

上述第一滤波器符号和第二滤波器符号用于进行时域滤波器的频率响应估计，统称为滤波器符号。具体地，根据第一滤波器符号可以估计等效信道的频率响应H_l(m)F_l(m)，根据第二滤波器符号可以估计物理信道的频率响应H_l(m)，当第一滤波器符号和第二滤波器符号所经历的实际物理信道近似相等时，可以估计出时域滤波器的频率响应。为保证第一滤波器符号和第二滤波器符号所经历的实际物理信道近似相等，优选地，第一滤波器符号和第二滤波器符号间的距离要低于设定的距离阈值，例如，第一滤波器符号与第二滤波器符号相邻。进一步地，可以利用上述估计出的时域滤波器的频率响应，对利用解调参考信号估计的等效信道进行校正。同时，考虑到使用的时域滤波器较为稳定，不需要频繁估计，因此，当周期性插入第一滤波器符号和第二滤波器符号时，第一滤波器符号和第二滤波器符号可以以较长的周期出现，例如，定义其周期高于设定的周期阈值。下面给出一个参考信号图样的示例：

每个无线帧的子帧0的第一个符号(符号0)作为第一滤波器符号，该符号不使用时域滤波处理，仅使用子带中间的子载波用于传输数据与参考信号。该符号上的参考信号用于估计实际物理信道的频率响应H_l(m)。同时在该符号的子带边缘预留一部分频带用作保护频带，防止对相邻子带产生干扰。每个无线帧剩余的符号均使用基于时域滤波的F-OFDM传输方法，其发射机框图如图8所示。与符号0相邻的符号，即每个无线帧的子帧0的第二个符号(符号1)作为第二滤波器符号，在该符号上，在子带边缘的数个连续子载波上插入参考信号，用于估计经过时域滤波以及实际物理信道的频域等效信道H_l(m)F_l(m)，并估计由于时域滤波所带来的子带边缘频域等效信道的畸变。通过符号0与符号1的等效信道估计，可以得到时域滤波器的频率响应函数F_l(m)。因此在无线帧的其余符号上，仅需离散的插入解调参考信号，用于估计子带通频带的等效信道估计H_l(m)F_l(m)，使用插值的方式得到整个频带的等效信道估计，并使用F_l(m)对子带边缘的频率响应进行校正，得到较为准确的频域信道估计。

上述时频域资源分配方式的示例如图12所示。图12中，前两个符号用于估计滤波器频域响应，即滤波器符号，将其上的边缘参考信号和中心参考信号统称为滤波器参考信号。考虑到使用的滤波器较为稳定，并不需要频繁估计，因此滤波器符号与滤波器参考信号可以以较低的频率发送，例如如图12所示，一个无线帧仅发送一次。另外需要说明的是，位于中心区域的中心参考信号可以是离散分布的，如图12中所示；也可以是连续的，即在中心区域使用连续的子载波用于滤波器参考信号的发送。

图13所示本实施例中子带l的接收机框图。图13中，接收机首先进行多载波调制的解调，并根据时频资源的分配以及参考信号图样进行频域等效信道的估计。具体来说，根据滤波器符号上的滤波器参考信号估计H_l(m)与H_l(m)F_l(m)，从而得到每个子载波上的滤波器频域响应F_l(m)。其余符号上，根据中心区域的解调参考信号得到相应子载波上的中心区域的频域等效信道估计H_l(m)F_l(m)；根据滚降区域的解调参考信号得到相应子载波的等效信道估计H_l(m)F_l(m)，利用中心区域信道估计的插值也可以估计得到假设滚降区域也平坦时的等效信道估计，并根据估计的滤波器频域响应F_l(m)校正滚降区域的频域等效信道。用该估计值进行后续数据的检测与解调。

也就是说，在接收机上，估计等效信道的频率响应的具体处理包括：

在参考信号中，根据第一载波调制符号上的参考信号，估计所述等效信道的频率响应，根据第二载波调制符号上的参考信号，估计物理信道的频率响应，并根据所述等效信道的频率响应和所述物理信道的频率响应，估计发射机使用的时域滤波器的频率响应；在参考信号中，根据解调参考信号估计除所述第一载波调制符号和第二载波调制符号外的其他载波调制符号上所述等效信道的频率响应，并根据所述时域滤波器的频率响应，对所述其他载波调制符号上子带边缘M个连续子载波的所述等效信道的频域响应进行校正；

其中，如前所述，第一载波调制符号为参考信号图样中同时承载边缘参考信号和中心参考信号的载波调制符号，第二载波调制符号为参考信号图样中仅承载中心参考信号不承载边缘参考信号的载波调制符号，边缘参考信号为所述连续M个子载波上承载的参考信号，中心参考信号为第一载波调制符号和第二载波调制符号上除所述连续M个子载波外的其他子载波上承载的参考信号，解调参考信号为除第一载波调制符号和第二载波调制符号之外的其他载波调制符号上子带全带宽离散分布的参考信号，M为根据子带的时域滤波器特性确定出的自然数。

滤波器符号上的滤波器参考信号图样由所用时域滤波器特性决定。具体来说，定义滤波器的滚降系数为：

其中，W_all为子带的可用带宽，W_C为中心区域的带宽。即将滚降系数α定义为滚降区域带宽与子带全部可用带宽的比值。结合滚降系数α与子带带宽，确定插入边缘参考信号的子带边缘的子载波的个数M。而中心参考信号的图样以及图11中的解调参考信号均可以由发射机根据所支持的最大时延扩展以及最大多普勒频域来设计，具体可以参考现有LTE/LTE-A中的小区专用参考信号(Cell-specificReference Signal,CRS)或是CSI-RS设计。

与实施例一类似地，本实施例中，边缘参考信号在子带边缘区域也可以是离散分布的，这种情况下，可以在子带边缘连续M个子载波的频域资源内，离散插入边缘参考信号，任意两个相邻边缘参考信号之间所间隔的子载波数小于设定的载波阈值；在除子带边缘的M个子载波之外的频域资源(即中心区域的带宽)上离散或连续地插入中心参考信号。其中，M可以采用与上述相同的方式，根据子带所用时域滤波器的频率响应特性决定。

系统决定参考信号图样后，通过广播信道或是控制信道通知接收端。对于本实施例所提出的参考信号图样来说，需要通知的信息可以包括滤波器符号与滤波器参考信号的发送位置，以及滤波器参考信号的图样和解调参考信号的图样。滤波器符号的发送可以采用周期发送的方式，对于这种方式，可以固定滤波器符号在无线帧中的位置，并通过广播信道或是控制信道告知接收机。包括滤波器参考信号和解调参考信号的参考信号图样与子带带宽相关，一种可能的方式为，将子带带宽与参考信号图样固定，作为发射机与接收机均已知的信息。此时，发射机仅需要通知子带带宽，接收机就能够通过子带带宽获知参考信号图样，并依据参考信号图样进行等效信道估计与数据解调。若发射机对相同的子带带宽可能使用不同的时域滤波器，则一个子带带宽会对应多个参考信号图样。这种情况下，除需要通知接收机子带带宽外，还需要通知具体的参考信号图样。

另一种参考信号图样通知方式是直接通知方式，即通知为参考信号分配的时频资源。例如以索引方式通知滤波器参考信号在子带边缘传输时连续占用的子载波个数。

需要说明的是，实施例一与实施例二中的方案均基于添加时域滤波的CP-OFDM载波调制。其他种类的载波调制，例如单载波频分多址(Single CarrierFrequency Division Multiple Access,SC-FDMA)，以及结合循环前缀与循环后缀的的OFDM载波调制，也可以与时域滤波相结合，用于估计经过时域滤波与实际物理信道的频域等效信道。

此外需要说明的是，实施例一中所述实施方式也可以用于滤波器频率响应的估计，估计方法与实施例二中所述方案类似，即在接收机中进行如下处理：

1、使用中心参考信号估计通频带较为平坦部分的经过时域滤波与实际物理信道的等效信道状态信息，并通过插值等方法得到未插入参考信号的时频资源(包括子带边缘)的等效信道状态信息；

2、根据边缘参考信号估计子带边缘的等效信道状态信息；

3、根据通过中心参考信号插值估计得到的子带边缘信道状态信息和2中得到的等效信道状态信息，得到滤波器频率响应在子带边缘的取值，用于后续信道估计中对子带边缘信道估计的校正(例如，用于未插入边缘参考信号的载波调制符号上子带边缘信道估计的校正)。

也就是说，在进行等效信道估计时，根据中心参考信号估计中心参考信号所在子载波上所述等效信道的频域系数，并在时频域上进行插值得到整个子带上的所述等效信道的频率响应；根据边缘参考信号估计子带边缘的连续M个子载波上所述等效信道的频率响应，根据通过所述中心参考信号插值得到的在所述连续M个子载波上的所述等效信道的频率响应和通过所述边缘参考信号估计得到的在所述连续M个子载波上的所述等效信道的频率响应，估计所述连续M个子载波上的滤波器频率响应，用于连续M个子载波的所述等效信道频率响应进行校正。

实施例三

实施例二所描述的方式为周期性传输参考信号的方法。在上述周期性传输参考信号的基础上，同样可以采用由发射机触发或是由接收机触发的非周期传输方式承载参考信号。同时，本实施例中的参考信号传输方案还可以与实施例一中的参考信号传输方式可以相互结合。

具体来说，由于滤波器频率响应的估计决定了后续信道估计的准确性，而出于开销考虑，用于滤波器频率响应估计的滤波器符号与滤波器参考信号的插入频率较低，因此若滤波器频率响应的估计出现误差，将会导致数据传输时子带边缘频域等效信道的估计出现误差，从而引起系统性能的下降。而由于滤波器参考信号插入的稀疏性，这类误差需要较长的时间才能纠正。为及时消除滤波器频率响应估计误差对系统性能带来的影响，提高信道估计的灵活性，达到开销与信道估计准确性的折中，在前述周期性滤波器参考信号传输的基础上，引入非周期参考信号的传输。

接收机触发的非周期参考信号传输方式如图14所示。当接收机确定出数据信号的检测准确性低于设定的准确阈值时，接收机向发射机发送非周期参考信号发送请求。可以看到，在周期传输的滤波器参考信号基础上，接收机在子帧k向发射机发送非周期参考信号的请求。发射机在接收到非周期参考信号请求后，在固定间隔时间，如n个子帧后发送非周期参考信号。

发射机触发的非周期参考信号传输方式可以为：发射机在发送非周期参考信号之前，在广播信道或是控制信道发送非周期参考信号的发送指示信号，告知接收机非周期参考信号的发送。非周期参考信号的结构可以与周期滤波器参考信号相同或不同，也可以使用相同或不同的参考信号序列。

如上所述，接收机在接收到发射机发送的非周期性参考信号发送指示后，或者，接收机在向发射机发送非周期性参考信号发送请求后设定的时间间隔后，接收机接收非周期性参考信号，并根据该非周期性参考信号修正时域滤波器的频率响应。具体地，接收机接收到非周期参考信号后，估计发射机滤波器频域响应，并对原有滤波器频域响应做出修正，并用于后续符号的频域等效信道的估计与数据的解调。

在上述处理中，发射机发送的非周期参考信号可以是实施例二中的滤波器参考信号，也就是说，发送非周期参考信号包括：发送一个第一载波调制符号和一个第二载波调制符号。另外，考虑到实施例二中的滤波器符号与滤波器参考信号需要占用两个连续的符号，会对资源利用率有一些影响，为提高资源利用率，降低非周期参考信号传输所占用的资源，可以结合实施例一中的参考信号方案传输非周期的参考信号。即在接收到非周期参考信号传输请求时，发射机发送图10所示的边缘参考信号与中心参考信号，用于估计经过时域滤波与实际物理信道估计的频域等效信道，也就是相当于在需要发送非周期参考信号时，发送一个第一滤波器符号。此时传输时频资源以及可能的参考信号分配如图15所示。

图15中，非周期滤波器参考信号请求在符号k由接收机发送，非周期参考信号在符号k+n发送。非周期参考信号采用与图10中参考信号类似的结构，由边缘参考信号以及中心参考信号决定。该参考信号用于估计包括子带边缘在内的频域等效信道状态信息。由于子带边缘的连续数个子载波上均有参考信号插入，因此能够估计包括由于子带时域滤波器造成的频谱畸变在内的完整的频域等效信道，从而能够对滤波器频率响应的估计做出修正，并用于后续数据符号的频域等效信道估计以及数据解调。

综上所述，当发送非周期性参考信号为发送一个第一载波调制符号和一个第二载波调制符号时，接收机根据非周期性参考信号修正时域滤波器的频率响应包括：根据发送的一个第一载波调制符号和一个第二载波调制符号，估计时域滤波器的频率响应，并利用该频率响应修正根据周期性参考信号确定的时域滤波器的频率响应。或者，当发送非周期性参考信号为发送一个第一载波调制符号时，接收机根据非周期性参考信号修正时域滤波器的频率响应包括：根据发送的一个第一载波调制符号估计等效信道的频率响应，并利用该等效信道的频率响应修正根据周期性参考信号确定的时域滤波器的频率响应。

实施例四

在本实施例中，利用现有系统的同步信号来辅助完成滤波器频率响应的估计以及经过发射机时域滤波、实际物理信道的等效信道的频域估计。

现有无线通信标准LTE-A中，同步信号分为主同步信号(PrimarySynchronization Signal,PSS)与次同步信号(Secondary Synchronization Signal,SSS)，用于小区搜索和初始下行同步的建立等。频分双工(Frequency Division Duplex,FDD)系统中，时域上使用无线帧的子帧0与子帧5中的符号6传输PSS，使用无线帧的子帧0与子帧5中的符号5传输SSS。频域上PSS与SSS占用带宽中间的连续6个资源块(Resource Block，RB)。

由于PSS与SSS在时间上处于相邻的符号，并且在每个无线帧上都会传输，因此可以用于子带滤波器频域响应的估计。具体来说，可以使用PSS估计实际物理信道的频率响应H_l(m)，不对传输PSS的符号做时域滤波处理，同时PSS所在载波调制符号的子带边缘的若干个连续子载波不用于数据传输；使用SSS用于估计经过时域滤波与实际物理信道的等效信道频率响应H_l(m)F_l(m)，对传输SSS的符号做与数据相同的时域滤波处理，同时，在SSS所在载波调制符号的子带边缘M个连续子载波上补充承载参考信号。上述利用PSS和SSS作为参考信号的处理，对于子带带宽与同步信号相近，并且带宽包含同步信号的发射机与接收机，例如子带带宽为6个资源块(RB)同时位于系统带宽中心时，能够有效降低参考信号的开销。

图16中给出了利用PSS与SSS作为参考信号时的帧结构。如图16所示，子带带宽为6个RB，PSS占用6个连续的RB，但是在靠近子带边缘的5个子载波不用于传输数据。由于本实施例中PSS用于实际物理信道的频率响应的估计，并不经过用于降低子带间干扰的时域滤波，因此不用于传输数据的子载波充当了子带间的保护间隔。

SSS经过与数据相同的时域滤波，用于估计经过时域滤波器与实际物理信道的等效信道，同时需要估计子带边缘由于时域滤波器过渡带所引起的信道畸变，因此需要在原本未使用的子载波上补充已知的参考信号。该补充的参考信号可以是用部分SSS信号，或是采用单独设计的参考信号。

其余时频资源上的参考信号图样可以采用CRS或是UE-specific RS或是CSI-RS的图样设计。

考虑到用于子带滤波的滤波器的通频带较为平坦，甚至可以通过仔细设计得到通频带幅度基本不变的滤波器，因此时域滤波并不会对SSS信号的同步带来显著影响。对于刚刚接入系统的接收机，PSS与SSS仍然用于小区搜索以及下行同步。对于已经接入系统，并且分配在传输PSS与SSS的资源上的接收机，可以采用图16所示的帧结构，使用PSS估计实际物理信道频率响应，使用SSS估计等效信道频率响应，结合二者的估计结果得到发射机所用时域滤波器在整个子带上的频率响应。根据其余时频资源上的参考信号得到等效信道估计，结合时域滤波器的频率响应，对子带边缘的等效信道估计进行修正，并用于后续数据的解调。

对于子带带宽大于PSS与SSS占用带宽的系统，PSS与SSS仍然可以作为滤波参考信号的一部分，辅助滤波器频率响应的估计。

由上述可见，本实施例中的参考信号图样实际上相当于实施例二中的参考信号图样，只是将PSS和SSS所在的载波调制符号作为滤波器符号。此外，除上述方法外，也可以使用SSS作为第二滤波参考信号，用于估计实际物理信道的频率响应；在频带边缘的若干连续子载波上补充参考信号后的PSS作为第一滤波参考信号，用于估计经过时域滤波与实际物理信道的等效信道频率响应。也就是说，在参考信号图样中，将主同步信号所在的载波调制符号作为第二载波调制符号，对于将子带边缘连续M个子载波插入预设参考信号的次同步信号，将其所在的载波调制符号作为第一载波调制符号；或者，在参考信号图样中，将次同步信号所在的载波调制符号作为第二载波调制符号，对于将子带边缘连续M个子载波插入预设参考信号后的主同步信号，将其所在的载波调制符号作为第一载波调制符号。

实施例五

本实施例中，结合具体系统配置介绍多天线系统中基于滤波的载波调制系统的信号发送和接收方式。系统配置如实施例一所示。发射机配备多根发射天线，能够传输多流数据以提高数据率，或是传输相同数据以提高可靠性。接收机配备一根或多根接收天线。对于配备N_T根天线的多天线发射机来说，需要发送N_T个正交的参考信号序列。

对于本发明所提供的参考信号发送方式来说，中心参考信号可以采用与现有技术类似的方式，使用正交资源传输N_T个参考信号，其中正交资源包括正交的时间资源、正交的频率资源、正交的参考信号序列或是以上几种正交资源的结合。对于用于估计子带边缘等效信道频率响应的边缘参考信号，为降低参考信号的开销，需要仔细设计参考信号图样。

对于实施例一所述的信号发送方式，所有参考信号均经过时域滤波处理，因此根据这些参考信号获取的是等效信道的频率响应。等效信道的频率响应中包括物理信道部分和时域滤波器部分，对于不同的数据层，虽然时域滤波器是相同的，但是由于不同发射天线所经历的物理信道是不完全相同的，因此不同数据层的等效信道的频率响应间是不完全相同的。基于此，不同数据层需要各自发送参考信号，用于估计相应数据层的等效信道频率响应。因此，不同数据层仍然需要使用正交的资源发送参考信号。其中，中心参考信号与边缘参考信号所使用的正交资源可以相同或不同。例如，中心参考信号采用如CRS或UE-specific RS类似的图样设计方式；同时，边缘参考信号采用如图17所示，采用时分方式区分不同数据层所传输的参考信号。

图17中，仅示出了传输层数为4时滚降区域的边缘参考信号，并且各层的参考信号通过正交的时间资源发送。除图17所示通过正交的时间资源区分各层参考信号外，还可以结合正交码序列，以在相同的开销下支持更多的层数。例如，图17中层1边缘参考信号的时频资源上通过长度为3的正交码序列复用三层边缘参考信号；层2边缘参考信号的时频资源上通过长度为3的正交码序列复用三层边缘参考信号；以此类推，此时图17所示图样能够支持最多12层数据的边缘参考信号。

如上所述，对于不同数据层，需要发送各自的中心参考信号和边缘参考信号，相应地，发射机需要将各个数据层的参考信号图样的信息发送给接收机，并指示参考信号图样的信息与数据层间的对应关系。接收机接收参考信号图样的信息及其与数据层间的对应关系，为相应数据层进行等效信道估计。

对于实施例二中所述信号发送方法，根据滤波器参考信号的传输能够估计时域滤波器的频率响应，而由于不同数据层所用的时域滤波器相同，因此并不需要每一层均对时域滤波器的频率响应做估计。一种滤波器符号的发送方法如图18所示。

图18中，在需要传输滤波器符号时，仅在一个数据层上发送滤波器符号，同时其他层相应的符号中与滤波器参考信号所用时频资源冲突的子载波上不用于数据传输，以避免对滤波器参考信号造成干扰。同时，不同无线帧或是子帧中的滤波器符号可以在不同的层上传输，如图18所示。或是根据接收机反馈的各层信道状态信息选择数据层发送滤波器符号，例如选择在信道质量较好的层上发送滤波器符号。也就是说，根据接收机反馈的信道状态选择一个数据层发送第一载波调制符号和第二载波调制符号。由于在相同时频资源上仅有一个数据层用于发送滤波器符号，因此不同数据层上的滤波器参考信号不需要使用正交的序列，发射机也不需要通知接收机滤波器符号在哪一个数据层上进行传输。上述为不同数据层上滤波器符号的发送方式，对于解调参考信号，由于其用于等效信道估计，因此，仍然需要在各个不同数据层上传输各自的解调参考信号，而不同数据层上的解调参考信号也需要采用相互正交的资源进行传输。

如上所述，对于不同数据层，滤波器符号只在一个数据层上发送，接收机在相应数据层接收滤波器符号后，进行滤波器频域响应的估计，并用于各个层的等效信道频域响应的校正；同时，对于不同数据层，解调参考信号在不同的数据层上发送，发射机需要将各个数据层的解调参考信号的位置信息发送给接收机，并指示相应位置信息与数据层间的对应关系。接收机接收解调参考信号的位置信息及其与数据层间的对应关系，为相应数据层的对应载波调制符号进行等效信道估计。

另外，如前所述，实施例一也可以与实施例二类似地得到滤波器的频率响应，因此，也可以与上述实施例二类似地，使用一个数据层传输用于估计滤波器频率响应的边缘参考信号，但是按照实施例一中的信号发送方式，该滤波器频率响应是根据通过中心参考信号插值得到的子带边缘的等效信道特性(其包括通频带特性和物理信道特性)和通过边缘参考信号估计得到的子带边缘的等效信道特性(其包括滚降特性和物理信道特性)进行估计得到的，因此准确性上不如直接使用各个数据层正交的方式直接进行等效信道估计。或者，可以将正交方式传输多个数据层的边缘参考信号与通过单个数据层传输边缘参考信号结合使用，例如，以较大的周期使用正交资源在各个不同数据层上分别传输边缘参考信号，同时在周期性正交边缘参考信号间选择一个数据层发送边缘参考信号，用于滤波器频率响应的估计与等效信道状态信息的修正。

由上述可见，在多天线系统中，实施例一中进行信号发送时传输参考信号的开销比较大，实施例二中进行信号发送时传输参考信号的开销比较小。

综上，对应实施例一的发送方式，当发射机包括多根发射天线时，在接收机上接收参考信号图样的信息确定相应的参考信号图样包括：

接收各个数据层的参考信号图样的信息，并根据参考信号图样的信息与数据层间的对应关系，确定不同数据层各自对应的参考信号图样，用于估计各个数据层的所述等效信道的频率响应；或者，

接收周期性发送的各个数据层的第一边缘参考信号和中心参考信号的图样信息，并根据该图样信息与数据层间的对应关系，确定不同数据层各自对应的第一边缘参考信号和中心参考信号，用于估计各个数据层上所述等效信道的频率响应；接收所述第二边缘参考信号的图样信息，并确定所述第二边缘参考信号图样，用于估计所述时域滤波器的频率响应，以修正所述各个数据层上所述等效信道的频率响应。

对应实施例二的发送方式，当发射机包括多根发射天线时，在接收机上接收参考信号图样的信息确定相应的参考信号图样包括：

接收第一载波调制符号和第二载波调制符号上的参考信号图样信息，确定第一载波调制符号和第二载波调制符号上的参考信号图样，用于估计时域滤波器的频率响应；接收各个数据层的解调参考信号的图样信息，并根据解调参考信号的图样信息与数据层间的对应关系，确定不同数据层各自对应的解调参考信号图样，用于估计各个数据层上对应载波调制符号的所述等效信道的频率响应。

实施例六：

在前面的实施例中，本申请针对一个子带如何进行信号发送和接收进行了详细描述。本实施例中，结合具体系统配置介绍载波调制系统中相邻子带的信号发送和接收方式，尤其是相邻子带载波调制参数不同的载波调制系统。系统配置如实施例一所述。发射机同时在多个子带上发送数据。在多个子带上的数据可以是发送给同一接收机，也可以发送给不同接收机。多个子带可以采用相同或不同的载波调制参数，例如使用相同或不同的子载波间隔、CP长度等。相邻子带间，预留数个子载波不用于传输任何数据或信令，作为子带间的保护频带。

传统基于滤波的载波调制系统中，在接收端使用匹配滤波器能够消除来自其他子带的干扰。本申请中，接收机并不知道发射机所用滤波器的信息，因此无法进行匹配滤波。通过滤波器的设计，并预留一定数量的子载波作为保护频带，能够降低相邻子带的干扰。但是在子带边缘仍然会残留一些子带间干扰，这种干扰在子带间使用不同载波调制参数的情况下更为严重。

对于本发明实施例一所提供的方案，如果相邻子带采用相同的参考信号图样，那么，由于在子带边缘数个连续子载波上发送用于估计子带边缘等效信道状态信息的边缘参考信号，相邻子带的干扰会导致接收机信道估计的不准确，从而影响系统整体的接收性能。同样，对于实施例二中所提供的方案，如果相邻子带采用相同的参考信号图样，那么，残留的子带间的干扰会导致滤波器频率响应估计的不准确，导致等效信道估计修正的不准确，进而影响系统性能。

为解决该问题，本实施例提出：相邻子带的边缘参考信号不在同一载波符号上传输，相邻子带在不同的时频资源上交替承载边缘参考信号的方案。具体来说，针对实施例一中提供的方案，其边缘参考信号的图样如图19所示。子带1与子带2相邻，两个子带间仅使用少量子载波作为保护间隔。为防止子带间干扰对信道估计造成影响，两个子带在相邻的时间资源上发送边缘参考信号，同时在相邻子带发送边缘参考信号的符号上，空出数个子载波不用于发送任何数据，作为保护子载波。也就是说，子带1的边缘参考信号和子带2的边缘参考信号位于相邻的载波调制符号上；对于子带1，在子带2承载边缘参考信号的载波调制符号上，将与子带保护间隔相邻的若干子载波作为保护子载波；对于子带2，在子带1承载边缘参考信号的载波调制符号上，将与子带保护间隔相邻的若干子载波作为保护子载波。保护子载波的数量由滤波器的设计、子带带宽等因素决定，即若子带较宽，同时滤波器的设计能够使带外泄漏较低，则使用较少的保护子载波；若子带较窄，滤波器的设计无法保证带外泄漏较快降低，则使用较多的保护子载波。一种简单的准则为，保护子载波与边缘参考信号占用的连续子载波数量相同，以方便发射机对参考信号图样的通知。由于边缘参考信号所占用子载波的数量也却决于子带带宽和滤波器设计，因此上述准则也能够满足。

加入保护子载波后，相邻子带的子带间干扰虽然仍然存在，但是子带间干扰对于边缘参考信号的影响大大降低，等效信道估计更为准确，能够获得更好的性能。

针对实施例二所提供的方案，图20示出了边缘参考信号的图样。子带1与子带2相邻，两个子带间仅使用少量子载波作为保护间隔。为防止子带间干扰对滤波器频率响应的估计造成影响，相邻子带的滤波器符号在交替的载波调制符号上传输。具体来说，子带1传输第一滤波器符号时，子带2在相同的载波调制符号上传输第二滤波器符号；子带1传输第二滤波器符号时，子带2在相同的载波调制符号上传输第一滤波器符号。也就是说，对于相邻的子带1和子带2，子带1的第一载波调制符号与子带2的第二载波调制符号为相同的载波调制符号，子带1的第二载波调制符号与子带2的第一载波调制符号为相同的载波调制符号。由于第二滤波器符号在子带边缘预留的保护带，因此不会对第一滤波器符号的边缘参考信号产生显著干扰。因此图20所示的参考信号图样能够降低由子带间干扰对滤波器频率响应估计带来的影响，从而提高等效信道估计的性能，进而提高系统性能。

本实施例所提供方案尤其适用于系统中存在多个发射机，多个发射机占用不同子带的情况。使用相邻子带的不同发射机发送数据与参考信号时，按照本方案所提供的参考信号图样进行参考信号的发送。

此外，本实施例所提供的方案仍然适用于实施例五中使用多天线传输的系统。具体来说，不同的层使用相互正交的时频资源传输边缘参考信号；同时，相邻子带传输边缘参考信号的载波调制符号上，子带边缘一定数量的子载波不用于传输数据或参考信号，作为保护子载波。若采用滤波器符号的方式估计滤波器频率响应，由于滤波器符号仅在一层上传输即可，其传输方式与上述针对实施例二的方案相同。

在本实施例中，对于每个子带，需要确定其各自的边缘参考信号的图样。具体地，边缘参考信号的位置与所占用子载波的数量会随着子带带宽与子带位置的不同而变化，给参考信号图样的通知带来了一定的难度。一种较为简单而有效的解决方案是：将边缘参考信号的位置及数量与子带带宽和子带中心频点位置相联系，在通知接收机子带带宽与中心频点的同时，以隐式通知的方式告知接收机参考信号图样。

更详细地，将边缘参考信号的位置与所占用子载波的数量写为子带带宽W与子带中心频点f_c的函数，如下所示：

f(W,f_c)

其中f(·)表示某一函数关系。

具体实现中，既可以联合通知边缘参考信号的数量和位置，也可以分开通知。下面以分开通知为例，说明边缘参考信号的数量和位置的确定方式。

边缘参考信号所占用子载波的数量由子带带宽决定，可以写为下式：

N_edge＝N_Ref-N_index(W)

其中，N_Ref为参考子带带宽的边缘参考信号所占用的载波数量，具体为预先设定的非负整数，N_index(W)为以参考子带带宽为标准子带带宽为W时的边缘参考信号所占用载波数量的偏移值，也称为子带带宽W的调整值。以参考子带带宽为5MHz时的边缘参考信号所占用子载波数量为参考数量N_Ref，并设N_Ref＝2，调整值可以写为如下表格：

表2：一种可能的调整值与子带带宽关系

子带带宽W	360kHz	540kHz	1.25MHz	5MHz	10MHz	20MHz
							调整值	2	1	1	0	-1	-2

可以看到，以5MHz为参考子带带宽，子带带宽越大，需要的边缘参考信号所占用的载波数量越少；子带带宽越小，需要的边缘看考信号所占用的载波数量越大。

边缘参考信号的位置与子带的位置相关，即相邻子带的边缘参考信号应在不重叠的载波符号上发送。可能按照如下方式确定：

a，确定UE的边缘参考信号的初始位置(不同子带初始位置相同)；具体地，可以通过类似LTE-A中CRS或是CSI-RS或是UE-specific RS的方式确定边缘参考信号的初始位置；

b，根据子带中心频点(也即子带在整个频带内的相对位置)计算相对于初始位置的偏移量T_edge，偏移量为0或1。

考虑到采用不同载波调制参数的业务一般以频分方式复用，因此不同子带的中心频点位置在一定时间内较为固定，可以使用从整个可用频带边缘算起的子带的个数N_c来代替中心频点f_c，用于确定偏移量。计算偏移量采用如下公式：

T_edge＝mod(N_c,2)

即N_c对2取模，确定偏移量T_edge。

也就是说，根据接收的子带带宽确定边缘参考信号所占用的载波数量N_edge的方式包括：N_edge＝N_Ref-N_index(W)；和/或，

根据接收的子带中心频点位置确定边缘参考信号的位置包括：确定出UE的边缘参考信号初始位置，并根据所述子带中心频点计算所述边缘参考信号的位置相对于边缘参考信号初始位置的偏移T_(edge@)＝mod(N_c,2)，其中，N_c为从系统可用频带边缘算起的当前子带的个数。

上述即为本申请中提供的基于滤波的载波调制系统中的发送和接收方法的具体实现。本申请还提供了基于滤波的载波调制系统中的发射机和接收机，可以用于实施上述发送和接收方法。

具体地，发射机的基本结构如图21所示，包括：参考信号图样发送单元、参考信号插入单元和信号处理发送单元。

其中，参考信号图样发送单元，用于对应系统中可用频带的每个子带，确定其参考信号图样，并将参考信号图样的信息发送给接收机。参考信号插入单元，用于按照每个子带的参考信号图样，在相应的时频资源中插入参考信号；其中，参考信号用于估计经过时域滤波器和发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应。信号处理发送单元，用于对数据信号和参考信号进行载波调制和时域滤波处理，并将各个子带信号的处理结果进行叠加发送。

接收机的基本结构如图22所示，包括：参考信号图样确定单元、频域接收信号提取单元、等效信道估计单元和信号检测单元。

其中，参考信号图样确定单元，用于对应所述系统中可用频带的每个子带，接收发射机发送的参考信号图样的信息，确定相应的参考信号图样。频域接收信号提取单元，用于对每个子带的时域接收信号进行载波调制的解调处理，并按照每个子带的参考信号图样，提取数据信号和参考信号。等效信道估计单元，用于根据参考信号估计经过时域滤波器和发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应。信号检测单元，用于根据每个子带的等效信道的频率响应进行相应子带上数据信号的检测。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种基于滤波的载波调制系统中的信号发送方法，其特征在于，包括：

对于所述系统中可用频带的每个子带，发射机确定其参考信号图样，并将所述参考信号图样的信息发送给接收机；

所述发射机按照每个子带的参考信号图样，在相应的时频资源中插入参考信号，对数据信号和参考信号进行载波调制和时域滤波处理，并发送各个子带信号的处理结果；其中，所述参考信号用于估计经过时域滤波器和所述发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发射机确定出的所述参考信号图样的频域方向上，对于子带边缘连续M个子载波的频域资源，在离散或连续的子载波上承载边缘参考信号；对于子带上除所述连续M个子载波外的其他频域资源，在离散或连续的子载波上承载中心参考信号；其中，所述M为根据子带的时域滤波器特性确定出的自然数，对于任意两个相邻的边缘参考信号，其间隔的子载波数小于设定的载波阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于相邻的两个子带，边缘参考信号不承载在同一个载波调制符号上；和/或，

在所述参考信号图样的时域方向上，所述边缘参考信号承载在离散的载波调制符号上，所述中心参考信号承载在离散的载波调制符号上；在对所述参考信号进行载波调制和时域滤波处理时，所述边缘参考信号和所述中心参考信号进行与所述数据信号相同的载波调制和时域滤波处理。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于相邻的子带1和子带2，所述子带1的边缘参考信号和所述子带2的边缘参考信号位于相邻的载波调制符号上；对于所述子带1，在所述子带2承载边缘参考信号的载波调制符号上，将与子带保护间隔相邻的若干子载波作为保护子载波；对于所述子带2，在所述子带1承载边缘参考信号的载波调制符号上，将与子带保护间隔相邻的若干子载波作为保护子载波；

其中，所述保护子载波的数量是根据滤波器的特性和/或子带带宽预先设定的；和/或，所述保护子载波的数量与边缘参考信号占用的子载波数量相同。

5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，当所述发射机包括多根发射天线时，不同数据层的边缘参考信号使用相互正交的资源进行传输，不同数据层的中心参考信号使用相互正交的资源进行传输；其中，相互正交的资源包括相互正交的时间资源、相互正交的频率资源和/或相互正交的码序列；所述发送参考信号图样的信息包括：发送各个数据层对应的参考信息图样的信息，并指示参考信号图样的信息与数据层间的对应关系；

或者，

当所述发射机包括多根发射天线时，周期性地发送各个数据层的第一边缘参考信号和中心参考信号，且不同数据层的第一边缘参考信号使用相互正交的资源进行传输，不同数据层的中心参考信号使用相互正交的资源进行传输；在周期性发送的边缘参考信号之间，在所有数据层中选择一个数据层发送第二边缘参考信号；其中，相互正交的资源包括相互正交的时间资源、相互正交的频率资源和/或相互正交的码序列；所述发送参考信号图样的信息包括：发送各个数据层对应的第一边缘参考信号和中心参考信号的图样信息，并指示图样信息与数据层间的对应关系。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述参考信号图样中，

在承载所述边缘参考信号的第一载波调制符号上承载所述中心参考信号，所述第一载波调制符号上的参考信号用于估计所述等效信道的频率响应；

在只承载所述中心参考信号、不承载所述边缘参考信号的第二载波调制符号上，子带边缘的连续若干个子载波不用于数据传输，所述第二载波调制符号上的中心参考信号用于估计所述发射机和接收机间物理信道的频率响应；

在除所述第一载波调制符号和第二载波调制符号之外的其他载波调制符号上，在子带全带宽范围内离散承载解调参考信号，用于估计所述其他载波调制符号上所述等效信道的频率响应；

在对所述参考信号进行载波调制和时域滤波处理时，对于所述第二载波调制符号，只进行载波调制，不进行时域滤波处理；对于其他参考信号，进行载波调制和时域滤波处理；

其中，根据子带带宽确定所述不用于数据传输的子载波个数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述发射机包括多根发射天线时，只在一个数据层上发送所述第一载波调制符号和所述第二载波调制符号；在其他数据层上，在与所述第一载波调制符号和第二载波调制符号相同的时频资源上不传输数据；不同数据层的解调参考信号使用相互正交的资源进行传输；其中，相互正交的资源包括相互正交的时间资源、相互正交的频率资源和/或相互正交的码序列；

所述发送参考信号图样的信息包括：发送第一载波调制符号和第二载波调制符号的图样的信息，并发送各个数据层对应的解调参考信号的图样信息，以及解调参考信号的图样信息与数据层间的对应关系。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述发射机按照所述参考信号图样插入所述第一载波调制符号和第二载波调制符号时，以周期性方式插入，并在向所述接收机发送参考信号图样的信息时携带第一载波调制符号和第二载波调制符号的插入周期；

所述插入周期高于设定的周期阈值。

9.根据权利要求6或8所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述发射机接收到接收机发送的非周期参考信号发送请求后，或所述发射机确定当前信道质量低于设定阈值后，向接收机发送非周期参考信号；

所述发射机在接收到所述发送请求后，间隔设置的固定时间间隔后发送所述非周期参考信号；和/或，所述发射机在发送非周期参考信号前，向所述接收机发送非周期参考信号的发送指示信号，用于指示非周期参考信号的发送。

10.根据权利要求2到9中任一所述的方法，其特征在于，所述将参考信号图样的信息发送给接收机包括：

若预先对应子带带宽设置唯一的参考信号图样，则将所述子带带宽作为所述参考信号图样的信息发送给所述接收机；若预先对应子带带宽设置两种或两种以上的参考信号图样，则将子带带宽和参考信号图样索引信息，或者，将参考信号图样索引信息作为所述参考信号图样的信息发送给所述接收机；和/或，

将参考信号图样中参考信号所在的时频资源位置作为所述参考信号图样的信息发送给所述接收机；和/或，

当相邻两个子带的边缘参考信号不承载在同一个载波调制符号上时，将子带带宽和子带中心频点位置作为所述参考信号图样的信息发送给所述接收机。

11.一种基于滤波的载波调制系统中的信号接收方法，其特征在于，包括：

对于所述系统中可用频带的每个子带，接收机接收发射机发送的参考信号图样的信息，确定相应的参考信号图样；

所述接收机对每个子带的时域接收信号进行载波调制的解调处理，并按照每个子带的参考信号图样，提取数据信号和参考信号，根据所述参考信号估计经过时域滤波器和所述发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应；

所述接收机根据每个子带的所述等效信道的频率响应进行相应子带上数据信号的检测。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述接收机确定每个子带的参考信号图样包括：

若预先对应子带带宽设置唯一的参考信号图样，则接收的参考信号图样的信息为子带带宽，并根据该子带带宽确定出与其对应的参考信号图样；若预先对应子带带宽设置两种或两种以上的参考信号图样，则接收的参考信号图样的信息中包括子带带宽和参考图样索引信息，根据参考图样索引信息在相应子带带宽对应的参考信号图样中进行选择；和/或，

接收的参考信号图样的信息包括子带带宽和子带中心频点位置，则根据接收的子带带宽确定边缘参考信号所占用的载波数量，并根据接收的子带中心频点位置确定边缘参考信号的位置。

13.一种基于滤波的载波调制系统中的发射机，其特征在于，包括：参考信号图样发送单元、参考信号插入单元和信号处理发送单元；

所述参考信号图样发送单元，用于对应所述系统中可用频带的每个子带，确定其参考信号图样，并将所述参考信号图样的信息发送给接收机；

所述参考信号插入单元，用于按照每个子带的参考信号图样，在相应的时频资源中插入参考信号；其中，所述参考信号用于估计经过时域滤波器和所述发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应；

所述信号处理发送单元，用于对数据信号和参考信号进行载波调制和时域滤波处理，并将各个子带信号的处理结果进行叠加发送。

14.一种基于滤波的载波调制系统中的接收机，其特征在于，包括：参考信号图样确定单元、频域接收信号提取单元、等效信道估计单元和信号检测单元；

所述参考信号图样确定单元，用于对应所述系统中可用频带的每个子带，接收发射机发送的参考信号图样的信息，确定相应的参考信号图样；

所述频域接收信号提取单元，用于对每个子带的时域接收信号进行载波调制的解调处理，并按照每个子带的参考信号图样，提取数据信号和参考信号；

所述等效信道估计单元，用于根据所述参考信号估计经过时域滤波器和所述发射机到接收机间物理信道的等效信道的频率响应；

所述信号检测单元，用于根据每个子带的所述等效信道的频率响应进行相应子带上数据信号的检测。