CN1246983C - 有效降低子载波间干扰（ici）的分段解调方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于OFDM系统调制解调技术领域，其特征在于：将一个N点的OFDM符号时域上分割为若干段，每段数据补零到N点再进行FFT(快速傅立叶)变换，然后作频域均衡相加。它可以把系统容忍的频偏和频率展宽相应增大。

Description

有效降低子载波间干扰(ICI)的分段解调方法
技术领域
有效降低子载波间干扰(ICI)的分段解调方法属于OFDM系统调制解调技术领域。
背景技术
下一代移动通信中，要求支持更高的数据率和更快的移动速度。OFDM是一种能提高频谱利用率，获得高速传输数率的有效多载波调制解调方法，它利用正交的多载波传输方式，把基带数据看成频域上各个子载波的调制数据，先将基带数据在发送端进行IFFT变换，变换成时域信号然后通过无线传输信道到达接收端，将接收到的时域信号再进行FFT变换变换到频域从而得到各个子载波上面的调制数据。各个子载波上的调整数据的传输速度并不是很高，但是多载波并行传递数据从而使得系统的传输速率得到很大提高，并且各个子载波间是正交的，所以可以简单的使用IFFT和FFT来完成时频转换。综合起来OFDM具有系统简单、抗多径干扰、高的频谱利用率等优点。
但是由于OFDM为正交的多载波系统，所以频率同步以及频率稳定度都将成为影响系统性能的关键因素。高速移动的无线传输信道条件下，频移和频率展宽都比较大，对于OFDM多载波调制方式，载波间干扰(ICI)将对系统性能产生很大影响。在移动环境下，由于多普勒效应产生了频率偏移和频谱展宽，这样就在各个子载波间产生了相互干扰。如果在准静态环境下，一个OFDM符号内信道保持不变，则不会产生子载波间干扰；但是OFDM调制系统在快速移动信道下，信道会产生很快的时变，将导致频移和频率展宽在子载波间产生大的干扰，从而导致系统性能下降。
长期以来，如何对抗移动环境下OFDM系统的子载波间干扰成为一个研究的重点，简单的频域均衡算法从整个OFDM符号上来进行考虑，所能容忍的频移和频率展宽都比较小，当终端移动速度提高时，这些算法的适用性能会很大的破坏，使接收产生大片的误码以及误符号，系统无法正常工作，这就限制了无线终端的移动速度的提高。尤其是当子载波数目比较多的情况下，每个子载波受到的其他子载波干扰的影响会变得更大，频域均衡的失真也将变大。
发明内容
基于以上的背景技术，本发明的目的在于提供一种有效降低由于频移和频率展宽所导致的子载波间干扰(ICI)的分段解调方法。它将OFDM系统一个符号内比较多的子载波分割成几段，每段利用各自的中点信道特性值来进行频域均衡，然后将各段解调结果相加得到整体解调结果。实验证明，这种分段解调的方法可以在比较低的信噪比条件下对抗更大的频偏和频率扩展范围，更加有效的降低子载波间干扰。
本发明的特征在于，该方法依次含有以下步骤：
步骤1，接收端将接收到的一个N点的OFDM符号均匀分割成M段数据，每份数据长度为N/M；
步骤2，在时域上根据各份N/M长的数据在原OFDM符号内的位置不变的原则，在其他位置补零，使各份数据的长度都变为N点；
步骤3，将步骤2产生的补零后的各份数据分别进行N点的FFT变换；
步骤4，将步骤3得到的每份数据的FFT变换后的数值去除以该段数据中点时刻对应的已知的频域信道估计值来完成频域均衡；
步骤5，将步骤4得到的各份数据的N点的频域均衡值相加，得到分段解调后的数据。
仿真实验表明：使用该方法后，可以将系统所能容忍的频偏和频率展宽增大近似M倍，降低系统子载波间干扰，有效的提高系统性能。
附图说明
图1分段解调方法流程图
图2补零操作细节
具体实施方式
分段解调方法思路的整体框图如附图1所示。该方法可以分为切分、FFT、频域均衡三部分来完成，下面分别介绍各个部分的详细过程。
在获得同步的基础上，先切取一个时域的OFDM符号，以下操作都将基于OFDM符号来完成。不妨设OFDM符号为N点，对于这个N点的OFDM符号，在时域上将该符号平等切割为M份，每份数据长度为N/M，仍然保持其在原OFDM符号内相应的数据点位置，这样就先完成切分操作。
时域数据完成切分后，在时域上要将各份数据补零到OFDM符号的总点数N(附图2)，补零操作的时候注意第一份数据后面补零，第二份数据为1～N/M补零，2*N/M～N补零，也就是说不要只把第二份数据后面补零到N点，其他份数据类似操作，也就是说将各份N/M长的数据按照其在原OFDM符号内的位置不变，其他位置补零，使各份数据的长度都变为N点。补零操作完成后将各份数据进行N点的FFT变换到频域，这样就可以在不改变原来数据信息的基础上来获得分段数据的频域数值。
数据变换到频域后将进行频域均衡的操作。这一步要利用OFDM信道参数估计的结果。数据分段后，我们取相对应每段数据的中点的频域信道估计值来作本段数据的频域均衡，也就是说用该段数据FFT变换后的数值去除以该段中点的频域信道估计值来完成频域均衡，去除信道的影响，恢复各段的原始发送数据信息。
完成各段数据的频域均衡后，将各个N点的频域数值相加，做完这一步操作后即得到分段解调后的数据，这个数据可以证明就是原来发送的OFDM符号数据。

Claims (1)

1.有效降低子载波间干扰的分段解调方法，其特征在于，该方法依次含有以下步骤：步骤1，接收端将接收到的一个N点的OFDM符号均匀分割成M段数据，每份数据长度为N/M；步骤2，在时域上根据各份N/M长的数据在原OFDM符号内的位置不变的原则，在其他位置补零，使各份数据的长度都变为N点；
步骤3，将步骤2产生的补零后的各份数据分别进行N点的FFT变换；
步骤4，将步骤3得到的每份数据的FFT变换后的数值去除以该段数据中点时刻对应的已知的频域信道估计值来完成频域均衡；
步骤5，将步骤4得到的各份数据的N点的频域均衡值相加，得到分段解调后的数据。
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