CN113726710A - Ofdm信号的发送方法、接收方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种OFDM信号的发送方法、接收方法、装置、存储介质及无线电子设备,涉及通信领域。所述方法包括:发送端对BPSK调制信号的频域信号划分为4个频域子信号,然后对各个频域子信号都整体进行π/2的相位旋转处理或相位保持不变,然后通过不同加权系数的组合来产生24=16个备选频域信号,最后从16个备选频域信号中选择峰均比最小的信号进行发射,从而获得较好的降低发送端的峰均比。
Description
技术领域
本申请涉及通信领域,尤其涉及一种OFDM信号的发送方法、接收方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
由于拥有高频谱效率、抗多径衰落、信道均衡计算复杂度低等优点,OFDM技术已经被诸多宽带通信系统和标准所采纳,包括4G蜂窝移动通信系统、802.15.4g标准、中国低压电力线宽带载波通信标准等。
在OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)通信系统中,随着信号调制星座阶数和子载波数量的增加,发送信号的PAPR(Peak toAveragePower Ratio,峰均比)将随之增加,从而带来功放硬件成本增加、能量利用效率降低和系统通信性能下降等诸多问题,因此相应的降峰均比算法一直是研究人员持续关注的一个技术领域。
其中BPSK(Binary Phase Shift Keying,二进制相移键控)调制最为最低阶的调制技术,接收端可以在较低的信噪比情况下实现对该信号的正确接收,因此成为了许多微功率通信设备在OFDM信号发射时最常选择的调制方案。而微功率通信设备一般由电池供电,其对发送信号低峰均比的需求尤为迫切。
发明内容
本申请实施例提供了的OFDM信号的发送方法、接收方法、装置、存储介质及无线电子设备,可以解决现有的OFDM通信系统的峰均比较高的问题。所述技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种电力物联网的组网方法,所述方法包括:
获取经过BPSK调制后的频域信号,其中,所述频域信号记为X,X包含N个元素,X=[X0,X2,...,XN-1],Xn∈{-1,1},n=0,...,N-1,每个元素对应一个子载波,N为大于1且为4的整数倍;
将所述频域信号包含N个元素以4为步长划分为等长的4个频域子信号;
生成4个加权系数向量;
将所述4个加权系数向量和所述4个频域子集合信号依次相乘得到16个备选频域信号。
从16个备选频域信号中选择一个均峰比最低的备选频域信号进行发射。
第二方面,本申请实施例提供了一种OFDM信号的接收方法,包括:
获取经信道均衡后的频域信号;其中,所述频域信号包含N个元素,N为大于1且为4的整数倍;
将所述频域信号包含的N个元素以4为步长划分为4个等长的频域子信号;
检测所述4个频域子信号是否经过π/2的相位旋转处理;
基于检测结果生成加权系数向量;其中,所述加权系数向量中,将未经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为1,以及将经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为i;
根据所述加权系数向量对所述频域信号进行逆加权处理;
对逆加权处理后的频域信号进行BPSK解调。
第三方面,本申请实施例提供了一种OFDM信号的发送装置,包括:
获取单元,用于获取经过BPSK调制后的频域信号,其中,所述频域信号记为X,X包含N个元素,X=[X0,X2,...,XN-1],Xn∈{-1,1},n=0,...,N-1,每个元素对应一个子载波,N为大于1且为4的整数倍;
划分单元,用于将所述频域信号包含N个元素以4为步长划分为等长的4个频域子信号;
生成单元,用于生成4个加权系数向量;将所述4个加权系数向量和所述4个频域子集合信号依次相乘得到16个备选频域信号。
发送单元,用于从16个备选频域信号中选择一个均峰比最低的备选频域信号进行发射。
第四方面,本申请实施例提供了一种OFDM信号的接收装置,包括:
获取单元,用于获取经信道均衡后的频域信号;其中,所述频域信号包含N个元素,N为大于1且为4的整数倍;
划分单元,用于将所述频域信号包含的N个元素以4为步长划分为4个等长的频域子信号;
检测单元,用于检测所述4个频域子信号是否经过π/2的相位旋转处理;
生成单元,用于基于检测结果生成加权系数向量;其中,所述加权系数向量中,将未经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为1,以及将经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为i;
逆加权单元,用于根据所述加权系数向量对所述频域信号进行逆加权处理;
解调单元,用于对逆加权处理后的频域信号进行BPSK解调。
第五方面,本申请实施例提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。
第六方面,本申请实施例提供一种电子设备,可包括:处理器和存储器;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。
本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
发送端对BPSK调制信号的频域信号划分为4个频域子信号,然后对各个频域子信号都整体进行π/2的相位旋转处理或相位保持不变,然后通过不同加权系数的组合来产生24=16个备选频域信号,最后从16个备选频域信号中选择峰均比最小的信号进行发射,从而获得较好的降低发送端的峰均比。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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是本申请实施例提供的OFDM通信系统的信号处理流程图;
图2是本申请实施例提供的一种OFDM信号的发送方法的流程示意图;
图3是本申请实施例提供的一种OFDM信号的接收方法的流程示意图;
图4是本申请实施例提供的信噪比和误判率之间的关系曲线图;
图5是本申请提供的一种PAPR和CCDF之间关系曲线图;
图6是本申请提供的一种发送装置的结构示意图;
图7是本申请提供的一种接收装置的结构示意图;
图8是本申请提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
参见图1,为OFDM通信系统的信号处理流程示意图。在发送端,编码后的信息比特经过BPSK星座映射、插入导频、IFFT及添加循环前缀、射频前端处理后生成射频信号,然后将射频信号经天线辐射出去。在接收端,通过天线接收来自发送端的射频信号,将射频信号经射频前端、去循环前缀及FFT、信道均衡和解调译码处理后得到译码数据。
OFDM通信系统使用N个子载波进行通信,输入的频域信号表示为X=[X0,X1,...,XN-1]T,每个元素对应1个子载波,符号[.]T为向量转置符。该频域信号对应的时域信号表示为x=[x0,x1,...,xN-1]T,则有:
其中,max(|xn|2)表示信号功率的最大值,E(|xn|2)表示信号的平均功率。
通常情况下,时域互补累积分布函数(CCDF)来描述信号峰均比(PAPR)的分布情况,PARA的计算公式为:Pr(PAPR>z)=1-Pr(PAPR≤z)。
本申请中的电子设备可以为移动终端、基站、可穿戴设备、智能电表、智能水表或其他类型的智能仪表等。
下面将结合附图2-附图3,对本申请实施例提供的电力物联网的组网方法进行详细介绍。其中,本申请实施例中的执OFDM信号的发送方法的装置可以是图1中所示的电子设备。
请参见图2,为本申请实施例提供了一种OFDM信号的发送方法的流程示意图。如图2所示,本申请实施例的所述方法可以包括以下步骤:
S201、获取经过BPSK调制后的频域信号。
其中,频域信号是经BPSK调制后得到的,频域信号记为X,X包含N个元素,X=[X0,X2,...,XN-1],Xn∈{-1,1},即频域信号中每个元素的值为1或-1,n=0,...,N-1,每个元素对应一个子载波,N为大于1且为4的整数倍。
S202、将频域信号包含N个元素以4为步长划分为等长的4个频域子信号。
其中,分4次分别从频域信号包含的N个元素中提取N/4个元素组成,每次提取的N/4个元素都不相同且不存在重复,然后将每次提取的N/4个元素之间填充3N/4个元素0得到一个频域子信号。
在一个或多个可能的实施例中,划分得到的4个频域子信号记为X1、X2、X3和X4,各个频域子信号包含N个元素,表示为:
X1=[X0,0,0,0,X4,0,0,0,...,XN-4,0,0,0]T;
X2=[0,X1,0,0,0,X5,0,0,...,0,XN-3,0,0]T;
X3=[0,0,X2,0,0,0,X6,0,...,0,0,XN-2,0]T;
X4=[0,0,0,X3,0,0,0,X7,...,0,0,0,XN-1]T;T为向量转置符。
S203、生成4个加权系数向量。
其中,每个加权系数向量包含两个元素,每个加权系数向量中包括的两个元素的取值不同,且该取值为1、i和-i,i表示复数单位,i2=-1。
在一个或多个可能的实施例中,4个加权系数向量依次为:λ1=[λ1,1,λ1,2]=[1,i],λ2=[λ2,1,λ2,2]=[1,-i],λ3=[λ3,1,λ3,2]=[1,i],λ4=[λ4,1,λ4,2]=[1,-i]。
S204、将4个加权系数向量和4个频域子集合信号依次相乘得到16个备选频域信号。
从上面的公式可以看出,每个频域子信号都运行整体执行π/2的相位旋转处理或相位保持不变,从而通过不同的加权系数向量的组合产生24个备选频域信号。
S205、从16个备选频域信号中选择一个均峰比最低的备选频域信号进行发射。
其中,根据图1中描述的均峰比的计算方法计算各个备选频域信号的均峰比,然后选择一个均峰比最低的备选频域信号发射给接收端。选择的备选频域信号的后续的处理过程可参照图1的描述,此处不再赘述。
实施本申请的实施例,发送端对BPSK调制信号的频域信号划分为4个频域子信号,然后对各个频域子信号都整体进行π/2的相位旋转处理或相位保持不变,然后通过不同加权系数的组合来产生24=16个备选频域信号,最后从16个备选频域信号中选择峰均比最小的信号进行发射,从而获得较好的降低发送端的峰均比。
参见图3,为本申请实施例提供的OFDM信号的接收方法的流程示意图,在图3中,所述方法包括:
S301、获取经信道均衡后的频域信号。
其中,接收端通过射频天线接收来自发送端的射频信号,对射频信号进行去循环前缀及FFT处理、信道均衡处理后得到待处理的频域信号,频域信号包含N个元素,N为大于1且为4的整数倍,每个元素的取值为1或-1。
S302、将频域信号包含的N个元素以4为步长划分为4个等长的频域子信号。
其中,接收端对频域信号的划分方法和发送端相同,具体可参照发送端的划分过程的描述。
S303、检测4个频域子信号是否经过π/2的相位旋转处理。
其中,分别检测4个频域子信号是否经过π/2的相位旋转处理。检测的方法包括:
获取调制星座图;
从所述频域子信号中抽取出非零元素得到包含N/4个元素的接收信号;
利用所述调制星座图,根据最小距离判决机制对所述接收信号中的各个元素进行判决得到判决结果向量;其中,所述判决结果向量包含N/4个元素;
统计所述判决结果向量中数值为1或-1的元素的数量num_1,以及统计所述判决结果向量中数值为i或-i的元素的数据num_2;
若num_1≥num_2,则判定所述频域子信号经过π/2的相位旋转处理;
若num_1<num_2,则判断所述频域子信号未经过π/2的相位旋转处理。
例如:以频域子信号为例检测是否经过π/2的相位旋转处理,调制星座图记为:Ω=[Ω1,Ω2,Ω3,Ω4]=[1,-1,i,-i],接收信号然后使用最小距离判决机制来硬判决每个接收信号的元素所对应的调制星座点,即有
则其对应的判决机制为:
根据上述的公式得到接收信号的判决结果为Φ=[Φ1,Φ2,...,ΦN/4],Φn∈Ω,n=1,...,N/4,则分别统计N/4个元素中值为1或-1的数量,记为num_1,而值为i或-i的元素数量记为num_2。
如果num_1≥num_2,则认定所对应的频域子信号没有经过1/2π的相位旋转,即其所对应的加权系数为1,而如果num_1<num_2,则认定所对应的频域子信号没有有经过1/2π的相位旋转,即其所对应的加权系数为i。其他频域子信号的检测过程可参照频域子信号的检测过程,此处不再赘述。
S304、基于检测结果生成加权系数向量。
其中,加权系数向量中,将未经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为1,以及将经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为i。
S305、根据加权系数向量对频域信号进行逆加权处理。
S306、对逆加权处理后的频域信号进行BPSK解调。
其中,对S305中生成的频域信号进行BPSK解调得到译码数据,即信息比特。
下面对本申请的信号传输过程的性能进行分析。
(1)对传输速率的影响:从本申请的信号处理流程中看出,与原有的OFDM通信系统具有相同的传输速率,因此未对传输速率造成任何影响。
(2)边带信息数量:虽然发送端一共产生16个备选频域信号的峰均比的优化选择,但是接收端可以通过一定筛选机制自主检测出发送端选用了哪个备选频域信号,因此发送端无需携带任何边带信息,即边带信息数量为0。
(3)算法复杂度:在本申请的技术方案中,16个备选频域信号的产生过程具有明显的相关性,因此发送端无需重复进行16次的备选频域信号产生过程,其计算量比原OFDM通信系统仅有少量增加,具体分析如下:
在产生一个OFDM信号的过程中,其计算复杂度主要集中在频域信号的IFFT变换过程中,在快速逆傅里叶变换计算机制的帮助下,IFFT变换的计算复杂度为而在使用本文提供的算法后,不失一般性,接收端首先产生4个加权系数全部为1时的OFDM时域信号,即4个频域子信号都没有进行相位旋转,因此此时该信号的计算过程和原机制保持一致,因此发送端在产生第1个备选频域信号的计算复杂度也是为但这里要强调一些,分析快速逆傅里叶变换计算机制的具体内容可知,其蝶形运算过程中将附带产生如下4个已知中间向量值,具体为和因此在剩余的15个备选频域信号的产生过程中,发送端无需再重复进行IFFT运算,其信号产生过程等价于对4个已知数值的向量进行线性组合计算,即:因此其计算复杂度仅为O(N)。
综上所示,发送端在产生16个备选频域信号的过程,第1个信号的计算复杂度和原机制相同,而剩余的15个备选频域信号的产生过程都直接利用了第1个信号计算过程所得到的已知中间向量值,无需再行进行高复杂度的IFFT运算,每个信号的计算复杂度都仅为线性复杂度,因此两者相加后的整体计算复杂度仍然维持在水平,即和未采用降峰均比的系统算法保持相当水平。
(4)对系统误比特率的影响:分析接收端的信号处理流程可以看出,如果接收端对4个子信号的加权系数的判定结果都是正确的情况下,则进行相应逆加权后信号的译码性能将和未采用降峰均比的系统算法保持相同;而4个判定结果中只要≥1个结果是错误的,则必然会导致该OFDM信号的译码出现错误。
为方便理论分析,不失一般性,设一个BPSK调制的OFDM信号承载了一个完整的数据包,且未采用降峰均比的系统算法时其误包率记为BLER1,而采用本文算法后的误包率记为BLER2,则两者满足如下关系:BLER2=1-(1-P)4+(1-P)4BLER1。其中P表示一个子信号的加权系数的判决结果错误的概率。
图4给出了AWGN信道下,N=256时不同信噪比下,接收端对一个子信号的加权系数的判决结果出现错误的概率的仿真结果。
从图4的仿真结果可以看出,接收端对一个子信号的加权系数产生误判的概率随信噪比的增加快速下降,在接收信号信噪比为0时,错误率已经降低至约2×10-7水平,结合传统的一些性能较好的调制编码方案的误包率性能(如BPSK+1/3Turbo信道编码)可知P<<PBLER1。在P数值趋于零且远小于BLER1的情况下,式(8)可以等价为:BLER2≈(1-4P)BLER1≈BLER1,因此在接收端对加权系数的判决结果出现错误概率非常低的情况下,采用优化机制后的信号接收性能将和未采用优化机制的信号保持基本一致。
(5)降峰均比性能:本申请可以在16个备选频域信号中进行最低峰均比信号的优化选择,因此可以获得较好的降峰均比性。图5给出了N=512时,未采用优化算法和采用优化算法后的BPSK调制的OFDM信号的CCDF(ComplementaryCumulativeDistributionFunction,互补累计分布函数)曲线对比情况。从图5的仿真结果可以看出,采用优化机制后的信号CCDF曲线在10-4位置处的峰均比降低了约4.2个dB,可见获得了较好的降峰均比性能。
因此综合上述算法性能分析和仿真结果可以看出,本申请提供的降峰均比方案无需携带边带信息,算法复杂度和原有系统保持相当水平,且在不损失通信性能的情况下,包括传输速率和误码率,可以获得较好的降峰均比性能,因此具有较高的实用价值。
下述为本申请装置实施例,可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请方法实施例。
请参见图6,其示出了本申请一个示例性实施例提供的OFDM信号的发送装置(以下简称发送装置)的结构示意图。该发送装置6可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的全部或一部分。发送装置6包括:获取单元601、划分单元602、生成单元603和发送单元604。
获取单元601,用于获取经过BPSK调制后的频域信号,其中,所述频域信号记为X,X包含N个元素,X=[X0,X2,...,XN-1],Xn∈{-1,1},n=0,...,N-1,每个元素对应一个子载波,N为大于1且为4的整数倍;
划分单元602,用于将所述频域信号包含N个元素以4为步长划分为等长的4个频域子信号;
生成单元603,用于生成4个加权系数向量;将所述4个加权系数向量和所述4个频域子集合信号依次相乘得到16个备选频域信号。
发送单元604,用于从16个备选频域信号中选择一个均峰比最低的备选频域信号进行发射。
在一个或多个可能的实施例中,所述加权系数向量中的元素的值为1、i或-i,i为复数单位。
在一个或多个可能的实施例中,所述4个频域子信号记为X1、X2、X3和X4;各个频域子信号包含N个元素;
其中,X1=[X0,0,0,0,X4,0,0,0,...,XN-4,0,0,0]T;
X2=[0,X1,0,0,0,X5,0,0,...,0,XN-3,0,0]T;
X3=[0,0,X2,0,0,0,X6,0,...,0,0,XN-2,0]T;
X4=[0,0,0,X3,0,0,0,X7,...,0,0,0,XN-1]T;T为向量转置符。
需要说明的是,上述实施例提供的发送装置6在执行OFDM信号的发送方法时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的发送装置与OFDM信号的发送方法实施例属于同一构思,其体现实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
请参见图7,其示出了本申请一个示例性实施例提供的OFDM信号的接收装置(以下简称接收装置)的结构示意图。该发送装置7可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的全部或一部分。接收装置7包括:获取单元701、划分单元702、检测单元703、生成单元704、逆加权单元705和解调单元706。
获取单元701,用于获取经信道均衡后的频域信号;其中,所述频域信号包含N个元素,N为大于1且为4的整数倍;
划分单元702,用于将所述频域信号包含的N个元素以4为步长划分为4个等长的频域子信号;
检测单元703,用于检测所述4个频域子信号是否经过π/2的相位旋转处理;
生成单元704,用于基于检测结果生成加权系数向量;其中,所述加权系数向量中,将未经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为1,以及将经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为i;
逆加权单元705,用于根据所述加权系数向量对所述频域信号进行逆加权处理;
解调单元706,用于对逆加权处理后的频域信号进行BPSK解调。
在一个或多个可能的实施例中,所述检测所述4个频域子信号是否经过π/2的相位旋转处理,包括:
获取调制星座图;
从所述频域子信号中抽取出非零元素得到包含N/4个元素的接收信号;
利用所述调制星座图,根据最小距离判决机制对所述接收信号中的各个元素进行判决得到判决结果向量;其中,所述判决结果向量包含N/4个元素;
统计所述判决结果向量中数值为1或-1的元素的数量num_1,以及统计所述判决结果向量中数值为i或-i的元素的数据num_2;
若num_1≥num_2,则判定所述频域子信号经过π/2的相位旋转处理;
若num_1<num_2,则判断所述频域子信号未经过π/2的相位旋转处理。
需要说明的是,上述实施例提供的发送装置6在执行OFDM信号的发送方法时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的发送装置与OFDM信号的发送方法实施例属于同一构思,其体现实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
本申请实施例还提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质可以存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行如上述图2-图3所示实施例的方法步骤,具体执行过程可以参见图2-图3所示实施例的具体说明,在此不进行赘述。
本申请还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品存储有至少一条指令,所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的OFDM信号的发送方法和接收方法。
请参见图8,为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图8所示,该该电子设备可包括图6或图7中的装置,所述电子设备800可以包括:至少一个处理器801,至少一个网络接口804,用户接口803,存储器805,至少一个通信总线802。
其中,通信总线802用于实现这些组件之间的连接通信。
其中,用户接口803为用户与服务器进行交互的接口,可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)。可选的,用户接口803还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中,网络接口804可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。
其中,处理器801可以包括一个或者多个处理核心。处理器801利用各种接口和线路连接整个电子设备800内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器805内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器805内的数据,执行电子设备800的各种功能和处理数据。可选的,处理器801可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray,FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器801可集成中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器801中,单独通过一块芯片进行实现。
其中,存储器805可以包括随机存储器(RandomAccess Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的,该存储器805包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器805可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器805可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器805可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器801的存储装置。如图8所示,作为一种计算机存储介质的存储器805中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及应用程序。
在图8所示的电子设备800中,用户接口803主要用于为用户提供输入的接口,获取用户输入的数据;而处理器801可以用于调用存储器805中存储的应用程序,并具体执行图2~图3的方法实施例所述的方法。
本实施例的构思和图2~图3的方法实施例相同,其带来的技术效果也相同,具体过程可参照图2~图3实施例的描述,此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,因此依本申请权利要求所作的等同变化,仍属本申请所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种OFDM信号的发送方法,其特征在于,所述方法包括:
获取经过BPSK调制后的频域信号,其中,所述频域信号记为X,X包含N个元素,X=[X0,X2,...,XN-1],Xn∈{-1,1},n=0,...,N-1,每个元素对应一个子载波,N为大于1且为4的整数倍;
将所述频域信号包含N个元素以4为步长划分为等长的4个频域子信号;
生成4个加权系数向量;
将所述4个加权系数向量和所述4个频域子集合信号依次相乘得到16个备选频域信号。
从16个备选频域信号中选择一个均峰比最低的备选频域信号进行发射。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加权系数向量中的元素的值为1、i或-i,i为复数单位。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述4个频域子信号记为X1、X2、X3和X4;各个频域子信号包含N个元素;
其中,X1=[X0,0,0,0,X4,0,0,0,...,XN-4,0,0,0]T;
X2=[0,X1,0,0,0,X5,0,0,...,0,XN-3,0,0]T;
X3=[0,0,X2,0,0,0,X6,0,...,0,0,XN-2,0]T;
X4=[0,0,0,X3,0,0,0,X7,...,0,0,0,XN-1]T;T为向量转置符。
4.一种OFDM信号的接收方法,其特征在于,包括:
获取经信道均衡后的频域信号;其中,所述频域信号包含N个元素,N为大于1且为4的整数倍;
将所述频域信号包含的N个元素以4为步长划分为4个等长的频域子信号;
检测所述4个频域子信号是否经过π/2的相位旋转处理;
基于检测结果生成加权系数向量;其中,所述加权系数向量中,将未经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为1,以及将经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为i;
根据所述加权系数向量对所述频域信号进行逆加权处理;
对逆加权处理后的频域信号进行BPSK解调。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述检测所述4个频域子信号是否经过π/2的相位旋转处理,包括:
获取调制星座图;
从所述频域子信号中抽取出非零元素得到包含N/4个元素的接收信号;
利用所述调制星座图,根据最小距离判决机制对所述接收信号中的各个元素进行判决得到判决结果向量;其中,所述判决结果向量包含N/4个元素;
统计所述判决结果向量中数值为1或-1的元素的数量num_1,以及统计所述判决结果向量中数值为i或-i的元素的数据num_2;
若num_1≥num_2,则判定所述频域子信号经过π/2的相位旋转处理;
若num_1<num_2,则判断所述频域子信号未经过π/2的相位旋转处理。
7.一种基于BPSK调制的频域信号的发送装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取经过BPSK调制后的频域信号,其中,所述频域信号记为X,X包含N个元素,X=[X0,X2,...,XN-1],Xn∈{-1,1},n=0,...,N-1,每个元素对应一个子载波,N为大于1且为4的整数倍;
划分单元,用于将所述频域信号包含N个元素以4为步长划分为等长的4个频域子信号;
生成单元,用于生成4个加权系数向量;将所述4个加权系数向量和所述4个频域子集合信号依次相乘得到16个备选频域信号。
发送单元,用于从16个备选频域信号中选择一个均峰比最低的备选频域信号进行发射。
8.一种基于BPSK调制的频域信号的接收装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取经信道均衡后的频域信号;其中,所述频域信号包含N个元素,N为大于1且为4的整数倍;
划分单元,用于将所述频域信号包含的N个元素以4为步长划分为4个等长的频域子信号;
检测单元,用于检测所述4个频域子信号是否经过π/2的相位旋转处理;
生成单元,用于基于检测结果生成加权系数向量;其中,所述加权系数向量中,将未经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为1,以及将经过相位旋转处理的频域子信号的加权系数设置为i;
逆加权单元,用于根据所述加权系数向量对所述频域信号进行逆加权处理;
解调单元,用于对逆加权处理后的频域信号进行BPSK解调。
9.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1~6任意一项的方法步骤。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器和WiFi模块;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1~6任意一项的方法步骤。
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