CN108965187B - 一种循环前缀去除方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种循环前缀去除方法及装置。该方法包括：获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中分别截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列。本发明实施例提供的循环前缀去除方法，充分利用循环前缀为有效数据的部分副本的特性，降低了误码率，从而提升了系统性能。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，具体涉及一种循环前缀去除方法及装置。
背景技术
随着无线通信技术的不断发展，尤其是快速傅里叶变换的实现，带动了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM)技术的飞速发展，其良好的抗信道衰落能力得到了广泛的应用。OFDM利用正交性，实现了子载波的高度重叠，大大提升了频谱利用率，并且由于OFDM子载波带宽一般只有几KHz到几十KHz，在抗衰落方面也有着天然的优势。
然而，OFDM技术要求子载波之间需要保持很高的正交性，这在复杂的无线信道中一般难以得到保证，特别是多径效应会引入符号间干扰(Inter Symbol Interference，简称ISI)与载波间干扰(Inter-Channel Interference，简称ICI)，因此在实际应用过程中，引入了保护间隔(Guard Interval，简称GI)来避免ISI与ICI。保护间隔一般需要大于无线信道的时延扩展，在保护间隔期间，发送端可以选择不发送任何信息，例如发送空波形，采用这种策略的系统拥有更低的发射功率以及更简单的发射机，但是空波形只能消除ISI，却无法消除ICI，因此其实际使用价值有限。目前最常用的是在保护间隔期间发送OFDM符号中最后一段数据的副本，即循环前缀(Cyclic Prefix，简称CP)。循环前缀的使用，能够有效避免符号间干扰与载波间干扰，从而得到了广泛的应用。由于通信系统中接收端的操作流程即为发送端的逆过程，因此在接收端需要进行去除循环前缀CP的操作。
目前去除CP的操作是将接收到的OFDM符号直接去除前面的CP数据，剩下的即认为是有效数据。假设一个OFDM传输的符号，一共有Nd+NCP个传输数据，其中Nd表示有效数据的个数，NCP表示循环前缀对应的数据点个数，那么发送数据可以表示为：
假设有R个抽头的时变信道冲击响应为：
hT＝[h0h1…hR-1] 公式(2)
那么接收到的信号z可以表示为：
其中，信道矩阵一共有(Nd+NCP)×(Nd+NCP)维，v是高斯噪声，其维度与信道矩阵是一致的。
直接去除CP的方法是将信道矩阵的前NCP行数据直接去除，从而得到：
其中，信道矩阵变成了Nd×(Nd+NCP)维，由于循环前缀是有效数据的后半部分的副本，因此公式(4)可以表达为循环卷积的形式，即：
其中，
包含x中的最后Nd个元素，而循环矩阵Q可以进行对角化，输出：
Q＝F-1HF 公式(6)
F-1与F分别是离散傅里叶逆变换(Inverse Discrete Fourier Transform，简称IDFT)矩阵与离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，简称DFT)矩阵，H是对角矩阵：
其中，每个对角元素即相当于相应子载波的频域信道响应。
对得到的数据进行快速傅里叶(Fast Fourier Transform，简称FFT)变换，即可得到有效数据。
图1为现有技术中OFDM符号起点位置与OFDM符号的关系示意图，如图1所示，OFDM符号起点位置可能出现三种情况：理想、提前或滞后。
根据OFDM数据符号的循环前缀性质，每个时域OFDM数据符号的前NCP个点是由有效数据部分的最后NCP个复制所得到的，因此FFT窗提前相当于时域输入序列的循环移位。这种情况下对接收数据z做FFT变换，FFT窗的范围只要在最大多径时延扩展之外的无符号间干扰范围(Inter Symbol Interference-Free region)之内，即
其中，Tmax为最大多径时延，T为当前采样时间间隔，则Zl,k可以表示为：
其中，e为自然对数的底，j为虚数，N为FFT点数，k表示第k个子载波，nε为时延扩展，2π表示傅里叶级数的周期，π为圆周率，Yl.k表示发送端第l个符号的第k条频域数据子载波，Zl,k表示FFT窗有偏移情况下解调出的数据子载波，Nl.k表示时域高斯白噪声经过FFT变换后的结果。
由此可见FFT窗的提前，并不破坏子载波间的正交性，仅仅引起解调的数据子载波产生一个与子载波序号成比例的相位旋转。
在FFT窗滞后(nε>0)的情况下，FFT的输入向量可表示为：
其中Ns＝N+NGI，NGI表示保护间隔GI对应的点数，Ns表示一个OFDM符号的总点数，zl包含了第l+1个符号中的前nε个取样。
对向量zl进行FFT解调得到：
其中，K为频域调制子载波数，第二项表达式为符号同步误差引起的载波间干扰(ICI)，第三项表达式为引起的符号间干扰(ISI)，其中，e为自然对数的底，j为虚数，N为FFT点数，k表示第k个子载波，nε为时延扩展，n表示第n个时域样值点，Yl+1.i表示发送端第l+1个符号的第i条频域数据子载波，Nl.k表示时域高斯白噪声经过FFT变换后的结果。
由此可见，如果OFDM符号起点位置偏后，将会丢失OFDM符号的部分数据并覆盖下一个OFDM符号的部分数据，引入ICI干扰和ISI干扰，严重影响后续的解码操作，导致误码率较高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种循环前缀去除方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供一种循环前缀去除方法，包括：
获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；
根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中分别截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；
根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列。
可选地，所述预设长度λ根据下述方法确定：
获取所述OFDM系统的最大多径时延Tmax；
获取所述OFDM系统的系统带宽B和所述OFDM系统的循环前缀持续时长TCP；
根据下述公式确定所述预设长度λ：
可选地，所述根据所述循环前缀长度NCP和所述预设长度λ，从所述接收数据序列z中截取长度为N1的第一时域数据序列z′，包括：
从所述接收数据序列z中查找第一起点数据
从所述第一起点数据
起，从所述接收数据序列z中截取长度为N1的第一时域数据序列z′，其中，N1＝Nd-λ。
可选地，所述根据所述循环前缀长度NCP和所述预设长度λ，从所述接收数据序列中截取长度为N2的第二时域数据序列z″，包括：
从所述接收数据序列z中查找第二起点数据
从所述第二起点数据
起，从所述接收数据序列z中截取长度为N2的第二时域数据序列z″，其中，N2＝λ。
可选地，所述方法还包括：
对所述有效数据序列做FFT变换，确定所述待处理OFDM符号对应的频域数据序列。
第二方面，本发明实施例提供一种循环前缀去除装置，包括：
获取模块，用于获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；
截取模块，用于根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；
重组模块，用于根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列。
可选地，所述装置还包括：
预处理模块；
所述预处理模块具体用于：
获取所述OFDM系统的最大多径时延Tmax；
获取所述OFDM系统的系统带宽B和所述OFDM系统的循环前缀持续时长TCP；
根据下述公式确定所述预设长度λ：
可选地，所述装置还包括：
变换模块，用于对所述有效数据序列做FFT变换，确定所述待处理OFDM符号对应的频域数据序列。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：
存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中分别截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列。
第四方面，本发明实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下方法：获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中分别截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列。
本发明实施例提供的循环前缀去除方法，预先根据系统的最大多径时延确定预设长度，根据预设长度和循环前缀长度从接收数据序列中截取两段数据序列，并组合成待处理OFDM符号的有效时域数据序列，充分利用循环前缀为有效数据的部分副本的特性，降低了误码率，从而提升了系统性能，并且通用性强，可移植性好，适用于基于OFDM或OFDMA的所有通信系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中OFDM符号起点位置与OFDM符号的关系示意图；
图2为本发明实施例提供的循环前缀去除方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的OFDM系统中子载波分配示意图；
图4为本发明实施例提供的OFDM系统接收端处理流程示意图；
图5为本发明实施例提供的循环前缀去除方法性能对比图；
图6为本发明实施例提供的循环前缀去除装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2为本发明实施例提供的循环前缀去除方法流程示意图，如图2所示，该去除方法包括：
步骤S21、获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；
具体地，在OFDM通信系统中，子载波包括数据子载波、导频子载波和保护子载波，图3为本发明实施例提供的OFDM系统中子载波分配示意图，如图3所示，OFDM系统的子载波数Nd＝Ndata+Npilot+Nnull，其中Ndata为数据子载波数，Npilot为导频子载波数，Nnull为保护子载波数，数据子载波主要用于传输有效数据信号，保护子载波主要是防止信号能量泄露到相邻信道，导频子载波主要用于进行信道估计和载波相位偏差的估计。用户数据映射到各种子载波上之后，经过快速傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform，简称IFFT)变换，转换成时域数据，插入循环前缀CP后再进行加窗操作就可以送入数模转换器转换为模拟信号并发送出去。
图4为本发明实施例提供的OFDM系统接收端处理流程示意图，如图4所示，接收端接收到模拟信号之后，对其进行解调、符号同步和频偏纠正，得到每个OFDM符号对应的接收数据序列，之后，对接收数据序列进行去CP操作，即可得到每个OFDM符号对应的时域数据，之后进行FFT变换、信道估计等操作。对于一个已知的OFDM系统，每个OFDM符号的有效数据长度Nd和循环前缀的长度NCP是固定的，因此，当对接收到的模拟信号进行解调时，定位OFDM符号起点之后，取长度为Nd+NCP的接收数据，作为每个待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，记
如图1所示，在OFDM符号定位起点提前或理想的情况下，接收数据序列z仅包括该OFDM符号数据，如果OFDM符号定位滞后，则其对应的接收序列数据z将包含下一个OFDM符号的数据，为了解决OFDM符号定位滞后造成的接收端误码率高的问题，首先获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
包括Nd+NCP个接收数据，这些数据中既包括OFDM符号的有效数据，也包括了循环前缀。
步骤S22、根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中分别截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；
具体地，在实际的通信过程中，由于无线信道的随机衰落特性以及多径效应，往往在进行OFDM符号起点定位的时候出现前后偏移，因此，预先需要根据OFDM系统的最大多径时延确定预设长度λ，设置λ<NCP，由于循环前缀是OFDM有效数据末段的副本，因此可以考虑在恢复OFDM有效数据的时候充分利用循环前缀CP，具体地，根据预设长度λ和循环前缀长度NCP，从接收数据序列z中截取两段数据长度总和为Nd的数据序列，将第一次截取的数据序列记为第一时域数据序列z′，数据长度记为N1，将第二次截取的数据序列记为第二时域数据序列z″，数据长度记为N2。这样，考虑了系统最大多径时延对OFDM符号起点定位的影响，相比于直接去除NCP个接收数据而言，能够降低误码率。
步骤S23、根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列。
具体地，将第一时域数据序列z′与第二时域数据序列z″组合成长度为Nd的数据序列，将该数据序列作为待处理OFDM符号对应的有效数据序列。例如，根据不同的截取方式，确定z′与z″的位置关系，例如，将第二时域序列数据z″置于第一时域数据序列z′之后，这样，就可得到待处理OFDM符号对应的有效数据序列，记为
中包含了Nd个时域数据。由于第一时域数据序列z′与第二时域数据序列z″是从接收数据中截取的，并且截取时考虑了系统的多径效应，因此，由第一时域数据序列z′与第二时域数据序列z″组合成的有效数据序列
中包含了待处理OFDM符号更多的有效数据，特别是针对符号起点定位滞后的情况，能够降低接收端的误码率。
本发明实施例提供的循环前缀去除方法，预先根据系统的最大多径时延确定预设长度，根据预设长度和循环前缀长度从接收数据序列中截取两段数据序列，并组合成待处理OFDM符号的有效时域数据序列，充分利用循环前缀为有效数据的部分副本的特性，降低了误码率，从而提升了系统性能，并且通用性强，可移植性好，适用于基于OFDM或OFDMA的所有通信系统。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述预设长度λ根据下述方法确定：
获取所述OFDM系统的最大多径时延Tmax；
获取所述OFDM系统的系统带宽B和所述OFDM系统的循环前缀持续时长TCP；
根据下述公式确定所述预设长度λ：
具体地，首先获取OFDM系统的最大多径时延，记为Tmax，例如获取OFDM系统多个径中每个径的时延，然后从中确定最大多径时延Tmax，然后获取OFDM系统的系统带宽B和所述OFDM系统的的循环前缀持续时长TCP，一般地，系统带宽B和循环前缀持续时长TCP由通信系统建立时已经确定，由于保护间隔GI实际上浪费了宝贵的传输时间，因此GI的长度不会大于四分之一的有效OFDM符号持续时间，以保证传输的速率。在获取到最大多径时延Tmax、系统带宽B和循环前缀持续时长TCP之后，根据公式
确定预设长度λ。
例如，OFDM系统带宽B为40MHz，最大多径时延Tmax为0.5us，循环前缀持续时长TCP为0.8us，则λ＝8。
本发明实施例提供的循环前缀去除方法，预先根据系统的最大多径时延、系统带宽和循环前缀持续时长确定预设长度，根据预设长度和循环前缀长度从接收数据序列中截取两段数据序列，并组合成待处理OFDM符号的有效时域数据序列，充分利用循环前缀为有效数据的部分副本的特性，降低了误码率，进一步提升了系统性能。
在上述各实施例的基础上，进一步地，所述根据所述循环前缀长度NCP和所述预设长度λ，从所述接收数据序列z中截取长度为N1的第一时域数据序列z′，包括：
从所述接收数据序列z中查找第一起点数据
从所述第一起点数据
起，从所述接收数据序列z中截取长度为N1的第一时域数据序列z′，其中，N1＝Nd-λ。
具体地，从接收数据序列z中查找到第一时域数据序列z′的起点数据，记为第一起点数据，为了降低误码率，将接收序列z中序号为
的时域数据作为第一起点数据，即从接收序列z中第NCP+1个数据起，截取Nd-λ个数据，作为第一时域数据序列z′。例如，接收数据序列为
则第一时域数据序列为
由于
并且起点数据为
保证了第一时域数据序列与接收数据序列相比，包含了更少的其他OFDM符号的数据。
本发明实施例提供的循环前缀去除方法，预先根据系统的最大多径时延、系统带宽和循环前缀持续时长确定预设长度，根据预设长度和循环前缀长度从接收数据序列中截取两段数据序列，组合成待处理OFDM符号的有效时域数据序列，充分利用循环前缀为有效数据的部分副本的特性，减少了接收数据序列中其他符号数据，降低了误码率，进一步提升了系统性能。
在上述各实施例的基础上，进一步地，所述根据所述循环前缀长度NCP和所述预设长度λ，从所述接收数据序列中截取长度为N2的第二时域数据序列z″，包括：
从所述接收数据序列z中查找第二起点数据
从所述第二起点数据
起，从所述接收数据序列z中截取长度为N2的第二时域数据序列z″，其中，N2＝λ。
具体地，从接收数据序列z中查找到第二时域数据序列z″的起点数据，记为第二起点数据，为了降低误码率，将接收序列z中序号为
的时域数据作为第二起点数据，即从接收序列z中第NCP-λ+1个数据起，截取λ个数据，作为第二时域数据序列z′。例如，接收数据序列为
则第二时域数据序列为
由于
并且起点数据为
保证了第二时域数据序列与接收数据序列相比，包含较多OFDM符号的有效数据的同时，更少地包含其他OFDM符号的数据。之后，将第二时域数据序列置于第一时域数据系列之后，得到长度为Nd的时域数据序列作为待处理OFDM符号对应的有效数据序列。
例如，接收数据序列为
第一时域数据序列为
第二时域数据序列为
OFDM符号对应的有效数据序列为
本发明实施例提供的循环前缀去除方法，预先根据系统的最大多径时延、系统带宽和循环前缀持续时长确定预设长度，根据预设长度和循环前缀长度从接收数据序列中截取两段数据序列，组合成待处理OFDM符号的有效时域数据序列，充分利用循环前缀为有效数据的部分副本的特性，减少了接收数据序列中其他符号数据，降低了误码率，进一步提升了系统性能。
在上述各实施例的基础上，进一步地，该方法还包括：
对所述有效数据序列做FFT变换，确定所述待处理OFDM符号对应的频域数据序列。
具体地，得到OFDM符号的有效数据序列之后，对有效数据序列做FFT变换，确定OFDM符号对应的频域数据序列，之后再进行信道估计等后续操作，例如，OFDM符号的有效数据序列
则其频域数据序列为：
为了验证不同循环前缀去除算法之间的性能差异，进行系统性能仿真，仿真设置如下：
单用户OFDM系统，系统带宽40MHz，子载波数一共128个，循环前缀持续时长0.8us，信道为AWGN+channelD，前导设置参考802.11协议，前导采用BPSK调制，数据字段采用256QAM调制，发送数据长度为16384bit，数据包个数为1000个，主要对比现有的CP去除方法与本发明实施例提供的CP去除方法在相同场景下的误包率。
图5为本发明实施例提供的循环前缀去除方法性能对比图，其中横坐标为信噪比(SNR)，纵坐标为误包率(PER)，“old”表示现有的CP去除方法，“new”表示本发明实施例提供的CP去除方法，由图5可以看出，相比现有的直接cp去除算法，本发明实施例提供的CP去除方法能够在信噪比较低时大幅度降低误包率，降低幅度都在50％以上，在信噪比较高的时候，由于信号质量良好，两种方法的误包率都接近于0。如果以10％的误包率作为衡量解码性能的标准，那么本发明实施例提供的CP去除方法的性能约比现有CP去除方法提升了1.5db左右。因此，对比不同方法可以看出，本发明实施例提供的CP去除方法具有良好的性能，并且本发明实施例不仅适用于上行通信过程，也同样适用于下行通信过程，并且可结合各类基于OFDM或者OFDMA原理的无线通信系统，实现系统性能的提升。
本发明实施例提供的循环前缀去除方法，预先根据系统的最大多径时延、系统带宽和循环前缀持续时长确定预设长度，根据预设长度和循环前缀长度从接收数据序列中截取两段数据序列，组合成待处理OFDM符号的有效时域数据序列，充分利用循环前缀为有效数据的部分副本的特性，减少了接收数据序列中其他符号数据，降低了误码率，进一步提升了系统性能。
图6为本发明实施例提供的循环前缀去除装置的结构示意图，如图6所示，该装置包括：获取模块61、截取模块62和重组模块63，其中：
获取模块61用于获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；截取模块62用于根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；重组模块63用于根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列。
具体地，获取模块61获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
包括Nd+NCP个接收数据，这些数据中既包括OFDM符号的有效数据，也包括了循环前缀。预先根据OFDM系统的最大多径时延确定预设长度λ，设置λ<NCP，截取模块62根据预设长度λ和循环前缀长度NCP，从接收数据序列z中截取两段数据长度总和为Nd的数据序列，将第一次截取的数据序列记为第一时域数据序列z′，数据长度记为N1，将第二次截取的数据序列记为第二时域数据序列z″，数据长度记为N2。这样，考虑了系统最大多径时延对OFDM符号起点定位的影响，相比于直接去除NCP个接收数据而言，能够降低误码率。之后重组模块63第一时域数据序列z′与第二时域数据序列z″组合成长度为Nd的数据序列，将该数据序列作为待处理OFDM符号对应的有效数据序列。本发明实施例提供的装置，用于实现上述方法，其功能具体参照上述方法实施例，此处不再赘述。
本发明实施例提供的循环前缀去除装置，预先根据系统的最大多径时延确定预设长度，根据预设长度和循环前缀长度从接收数据序列中截取两段数据序列，并组合成待处理OFDM符号的有效时域数据序列，充分利用循环前缀为有效数据的部分副本的特性，降低了误码率，从而提升了系统性能，并且通用性强，可移植性好，适用于基于OFDM或OFDMA的所有通信系统。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述装置还包括：
预处理模块；
所述预处理模块具体用于：
获取所述OFDM系统的最大多径时延Tmax；
获取所述OFDM系统的系统带宽B和所述OFDM系统的循环前缀持续时长TCP；
根据下述公式确定所述预设长度λ：
具体地，预处理模块首先获取OFDM系统的最大多径时延，记为Tmax，例如获取OFDM系统多个径中每个径的时延，然后从中确定最大多径时延Tmax，然后获取OFDM系统的系统带宽B和所述OFDM系统的的循环前缀持续时长TCP，一般地，系统带宽B和循环前缀持续时长TCP由通信系统建立时已经确定，由于保护间隔GI实际上浪费了宝贵的传输时间，因此GI的长度不会大于四分之一的有效OFDM符号持续时间，以保证传输的速率。在获取到最大多径时延Tmax、系统带宽B和循环前缀持续时长TCP之后，根据公式
确定预设长度λ。本发明实施例提供的装置，用于实现上述方法，其功能具体参照上述方法实施例，此处不再赘述。
本发明实施例提供的循环前缀去除装置，预先根据系统的最大多径时延、系统带宽和循环前缀持续时长确定预设长度，根据预设长度和循环前缀长度从接收数据序列中截取两段数据序列，并组合成待处理OFDM符号的有效时域数据序列，充分利用循环前缀为有效数据的部分副本的特性，降低了误码率，进一步提升了系统性能。
在上述各实施例的基础上，进一步地，所述装置还包括：
变换模块，用于对所述有效数据序列做FFT变换，确定所述待处理OFDM符号对应的频域数据序列。
具体地，得到OFDM符号的有效数据序列之后，变换模块对有效数据序列做FFT变换，确定OFDM符号对应的频域数据序列，之后再进行信道估计等后续操作，例如，OFDM符号的有效数据序列
则其频域数据序列为：
本发明实施例提供的装置，用于实现上述方法，其功能具体参照上述方法实施例，此处不再赘述。
本发明实施例提供的循环前缀去除装置，预先根据系统的最大多径时延、系统带宽和循环前缀持续时长确定预设长度，根据预设长度和循环前缀长度从接收数据序列中截取两段数据序列，组合成待处理OFDM符号的有效时域数据序列，充分利用循环前缀为有效数据的部分副本的特性，减少了接收数据序列中其他符号数据，降低了误码率，进一步提升了系统性能。
图7为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图7所示，所述设备包括：处理器(processor)71、存储器(memory)72和总线73；
其中，处理器71和存储器72通过所述总线73完成相互间的通信；
处理器71用于调用存储器72中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中分别截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列。
本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中分别截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中分别截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置等实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种循环前缀去除方法，其特征在于，包括：
获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；
根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中分别截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；
根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列；
其中，所述预设长度λ根据下述方法确定：
获取所述OFDM系统的最大多径时延Tmax；
获取所述OFDM系统的系统带宽B和所述OFDM系统的循环前缀持续时长TCP；
根据下述公式确定所述预设长度λ：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述循环前缀长度NCP和所述预设长度λ，从所述接收数据序列z中截取长度为N1的第一时域数据序列z′，包括：
从所述接收数据序列z中查找第一起点数据
从所述第一起点数据
起，从所述接收数据序列z中截取长度为N1的第一时域数据序列z′，其中，N1＝Nd-λ。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述循环前缀长度NCP和所述预设长度λ，从所述接收数据序列中截取长度为N2的第二时域数据序列z″，包括：
从所述接收数据序列z中查找第二起点数据
从所述第二起点数据
起，从所述接收数据序列z中截取长度为N2的第二时域数据序列z″，其中，N2＝λ。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，还包括：
对所述有效数据序列做FFT变换，确定所述待处理OFDM符号对应的频域数据序列。
5.一种循环前缀去除装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取OFDM系统中待处理OFDM符号对应的接收数据序列z，其中
Nd为所述OFDM系统的子载波数，NCP为所述OFDM系统的循环前缀长度；
截取模块，用于根据所述循环前缀长度NCP和预设长度λ，从所述接收数据序列z中截取长度为N1的第一时域数据序列z′和长度为N2的第二时域数据序列z″，其中所述预设长度λ是根据所述OFDM系统的最大多径时延预先确定的，且λ<NCP，N1+N2＝Nd；
重组模块，用于根据所述第一时域数据序列z′和所述第二时域数据序列z″，确定所述待处理OFDM符号对应的有效数据序列；
其中，还包括：
预处理模块；
所述预处理模块具体用于：
获取所述OFDM系统的最大多径时延Tmax；
获取所述OFDM系统的系统带宽B和所述OFDM系统的循环前缀持续时长TCP；
根据下述公式确定所述预设长度λ：
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
变换模块，用于对所述有效数据序列做FFT变换，确定所述待处理OFDM符号对应的频域数据序列。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至4任一所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一所述的方法。
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