CN1848836A - 一种偏置正交幅度调制系统的信号发射方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏置正交幅度调制(OQAM)系统的信号发射方法，发射端所发射的信号包括：导频符号实部信号、导频符号虚部信号和数据信号，且发射端按各信号的发射值发射各信号，其特征在于，确定所述各信号的发射值的方法包括：A、将导频符号实部信号周围相邻两层或两层以上的各信号配置为该导频符号实部信号的干扰信号；B、配置导频符号实部信号的发射值、以及导频符号实部信号的各数据干扰信号的发射值；C、确定对消导频符号实部信号干扰信号的干扰的发射值条件，根据该发射值条件以及所配置的各数据信号的发射值确定导频符号虚部信号发射值。应用本发明方法能提高导频符号信号的信干比，进而准确估计传播信道。

Description

一种偏置正交幅度调制系统的信号发射方法

技术领域

本发明涉及偏置正交幅度调制(OQAM)系统的发射端处理技术，特别涉及OQAM系统的信号发射方法。

背景技术

目前，随着高速率数据业务如：数字音频广播(DAB)、数字电视广播(DVB)、高速下行数据分组数据传输(HSDPA)等的迅速发展，采用更大的频谱带宽并结合高阶调制技术来传输高速数据已经成为必然的选择。其中，常用的技术就是多载波传输。正交频分复用(OFDM)系统是一种频谱效率较高的多载波传输系统。

为了去除或减小传统OFDM系统中保护间隔的长度以及虚拟子载波的数量，进一步提高频谱效率，基于传统OFDM系统产生了OQAM系统。众所周知，任何系统的性能都很大程度上取决于接收技术，传播信道的估计又是OQAM系统接收技术中非常重要的方面，因而传播信道估计的准确性对于保证OQAM系统性能具有重要意义。通常，传播信道估计是利用从导频信道接收的导频符号信号进行估计的，因此如果发射端发射的各信号能够对消更多导频符号信号受到的干扰，使接收端接收得到的导频符号信号的信干比提高，就能提高传播信道估计的准确性，从而从整体上改善OQAM系统的性能。

下面对OQAM系统中与传播信道估计相关的处理加以描述。

首先，发射端的等效基带发射信号s(t)如式(1)所示：

$s\left(t\right)=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{m,n}{i}^{m+n}{e}^{2\mathrm{j\πm}{v}_{0}t}g(t-n{\mathrm{\τ}}_0)---\left(1\right)$

其中，t表示时间，a_m，n是t时刻调制的OFDM信号。这里，m和n表示OFDM信号频域和时域的发射位置，m为频域坐标，表示信道索引即信号所在的载波，n为时域坐标，表示时间索引即信号所在的信号周期；τ₀是一个OFDM信号的传输时长即信号周期，a_m，n即为t＝nτ₀时刻调制在第m个子载波上的OFDM信号，则在t时刻所发射的OFDM信号集表示为_＝[a_0，n，a_1，n，…，a_M-1，n]，m＝0，1，…，M-1，M为信道个数，n为整数，ν₀表示各信号间的载波间隔，且满足ν₀τ₀＝1/2。i^m+n为每个OFDM信号在做反快速傅立叶变换(IFFT)前预先附加的相位，目的是为了保证不同信号和信道间的正交性。g(t)是实值滤波器的原型函数，OQAM系统的基函数g_m，n(t)可表示为 $g_{m,n}\left(t\right)=i^{m+n}{e}^{2\mathrm{j\πm}{v}_{0}t}g(t-{\mathrm{n\τ}}_0),$ 该基函数g_m，n(t)满足如式(2)所示的正交性质：

其中，m′和n′分别表示另一OFDM信号频域和时域上的发射位置坐标，则该(m′，n′)位置上发射的OFDM符号的基函数表示为g_m′，n′(t)，*表示取共轭，表示取复数的实部，

表示实数域，δ这里表示狄里克符号。如果要使g_m，n(t)满足如式(2)所示的正交性质，则应使式(2)的值δ_m，m′δ_n，n′为零。

假定参数τ₀和ν₀选取适当，使得传播信道在时间和频率上都是慢衰落过程，并且每个信道上的传播信道系数H_m，n在同一信号周期内是恒定的，在不同信号周期上为一个复高斯随机过程。于是，接收端接收到的等效基带信号r(t)表示为式(3)：

$r\left(t\right)=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{m,n}{a}_{m,n}{g}_{m,n}\left(t\right)+w\left(t\right)---\left(3\right)$

其中，w(t)表示复高斯白噪声干扰。

接收端为了解调发射端发射的信号a_m，n，需要将接收到的信号r(t)投影到对应的基函数g_m，n(t)上，则r(t)投影到对应的g_m，n(t)上得到的结果如下式(4)所示：

(4)

假设 为通过合适的信道估计方法对传播信道系数H_m，n作出的估计，则发射端发射的OFDM信号a_m，n在接收端被检测为__m，n：

(5)

式(5)中，其它信道的信号对a_m，n的干扰I_m0，n0，可用式(6)来表示：

其中，Im()表示取复数的虚部。

OQAM系统中，在各信道位置上发射的OFDM信号包括：导频符号信号和数据信号。对于移动信道而言，通常利用所发送的已知导频符号信号进行传播信道估计，其中，导频符号为复数，因此实际发射的导频符号信号包括：导频符号实部信号和导频符号虚部信号。假设在频域和时域坐标表示的信道位置(m₀，n₀)上发射的信号为导频符号实部信号a_m0，n0，本文以下所述a_m0，n0均表示导频符号实部信号，则接收端将该(m₀，n₀)发射位置的信道系数H_m0，n0估计为

表示为式(7)：

从式(7)可见，I_m0，n0和w_m0，n0将对H_m0，n0的估计产生影响。由于，任何系统都存在噪声项w_m0，n0，且无法消除w_m0，n0对传播信道估计的干扰，因此只能通过降低I_m0，n0，即降低导频符号实部信号a_m0，n0周围发射位置上发射的其它信号对a_m0，n0的干扰，来降低传播信道估计中的干扰。也就是说通过提高导频符号信号的信干比来提高传播信道系数H_m0，n0估计的准确性。所述导频符号信号的信干比可用a_m0，n0/I_m0，n0来表达。

根据OQAM系统采用的滤波器的快速衰落特性可知，在信道系数H_m0，n0估计时，干扰项I_m0，n0的主要贡献来源于导频符号实部信号a_m0，n0发射位置(m₀，n₀)周围相邻一层的发射位置上发射的各个信号，业界通常将此导频符号实部信号a_m0，n0发射位置(m₀，n₀)周围相邻一层的发射位置上发射的各个信号统称为导频符号实部信号a_m0，n0的一阶干扰信号，该一阶干扰信号产生的干扰称为导频符号实部信号a_m0，n0的一阶干扰。

因此，业界目前已提出了一种OQAM系统的信号发射方法，该方法主要处理思想就是：通过在发射端配置合适的导频符号实部信号一阶干扰信号的发射值，使导频符号实部信号a_m0，n0的一阶干扰为零，从而对消干扰项I_m0，n0中的一阶干扰来减小I_m0，n0对传播信道估计的影响。下面结合图1和图2对现有技术处理加以阐述。

图1为现有OQAM系统的信号发射方法处理流程示意图。如图1所示，具体处理包括：

步骤101：配置导频符号实部信号a_m0，n0的发射值、以及导频符号实部信号a_m0，n0发射位置(m₀，n₀)周围相邻一层各发射位置上发射的各数据信号的发射值。

图2为导频符号实部信号与自身一阶干扰信号之间的关系示意图。如图2所示，实心圆点表示导频符号实部信号a_m0，n0的发射位置（m₀，n₀)，该发射位置(m₀，n₀)周围相邻一层中的八个圆点表示各一阶干扰信号的发射位置，它们的坐标分别为：(m₀-1，n₀-1)、(m₀-1，n₀)、(m₀-1，n₀+1)、(m₀，n₀-1)、(m₀，n₀+1)、(m₀+1，n₀-1)、(m₀+1，n₀)、(m₀+1，n₀+1)。这里，坐标轴f表示各信号的频域坐标，坐标轴t表示各信号的时域坐标，并且，一个信号周期时长即时域坐标的基本单位为τ₀，各信号间的载波间隔即频域坐标的基本单位为ν₀。

众所周知，导频符号虚部信号的发射位置与该导频符号实部信号a_m0，n0的发射位置(m₀，n₀)相邻，且为所示(m₀，n₀)周围相邻一层中的八个圆点之一，本文设定导频符号虚部信号的发射位置为图2中斜线填充的圆点，坐标为(m₀，n₀+1)，本文所述导频符号虚部信号均用a_m0，n0+1来表示，则所述八个圆点中的其它七个点上发射的均为数据信号，并分别用a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_m0+1，n0+1、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0和a_m0，n0-1来表示各数据信号。

根据图2所示导频符号实部信号、导频符号虚部信号、以及导频符号实部信号发射位置周围相邻一层发射位置上发射的各数据信号的关系可知，所述步骤101具体为：配置导频符号实部信号a_m0，n0、以及各数据信号a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_m0+1，n0+1、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0和a_m0，n0-1的发射值。

步骤102：确定导频符号虚部信号a_m0，n0+1的发射值，使导频符号实部信号a_m0，n0的一阶干扰为零，即：使a_m0，n0发射位置周围一层各发射位置上发射的各数据信号以及导频符号虚部信号a_m0，n0+1对a_m0，n0的干扰为零。

所述确定导频符号虚部信号a_m0，n0+1的发射值的推导过程如下：

由于，在相邻发射位置上，传播信道系数H_m，n可以近似地认为不变。将所述导频符号实部信号a_m0，n0的一阶干扰记为Ω¹ _m0，n0，利用下面的式(8)以及前面式(1)至式(7)所述的原理，可将导频符号实部信号a_m0，n0受到的一阶干扰Ω¹ _m0，n0表示为以下的式(9)：

${{\mathrm{\Ω}}^1}_{m_0,n_0}\≈j{H}_{m_0,n_0}{(-1)}^{n_0+1}[A_g({\mathrm{\τ}}_0,v_0)(a_{m_0-1,n_0-1}+a_{m_0-1,n_0+1}+a_{m_0+1,n_0-1}{a}_{m_0+1,n_0+1})+$

$A_g({\mathrm{\τ}}_0,0)(a_{m_0-1,n_0}-a_{m_0+1,n_0}+{(-1)}^{n_0}(a_{m_0,n_0-1}-a_{m_0,n_0+1}))]$ (9)

其中， 为函数g(t)的模糊函数。

如果 ${{\mathrm{\Ω}}^1}_{m_0,n_0}=0,$ 则根据式(9)导出：

$A_g({\mathrm{\τ}}_0,v_0)(a_{m_0-1,n_0-1}+a_{m_0-1,n_0+1}+a_{m_0+1,n_0-1}+a_{m_0+1,n_0+1})+$

$A_g({\mathrm{\τ}}_0,0)(a_{m_0-1,n_0}-a_{m_0+1,n_0}+{(-1)}^{n_0}(a_{m_0,n_0-1}-a_{m_0,n_0+1}))=0$ (10)

式(10)中，A_g(τ₀，ν₀)和A_g(τ₀，0)是常数，可事先计算得到。根据式(10)可见，利用与导频符号实部信号a_m0，n0的发射位置周围相邻一层的八个点中任何七个点上的信号发射值，能够确定另外一个点上的信号发射值，并且此八个信号的发射值满足式(10)所述 ${{\mathrm{\Ω}}^1}_{m_0,n_0}=0$ 的条件，即：如果按上述发射值发射此八个信号，能够使导频符号实部信号a_m0，n0受到的一阶干扰Ω¹ _m0，n0为零。

因此，本步骤通过步骤101中配置的所述七个点上各数据信号的发射值，即：a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_m0+1，n0+1、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0和a_m0，n0-1的发射值，能够确定另外一点导频符号虚部信号a_m0，n0+1的发射值，使得Ω¹ _m0，n0为零，从而达到对消导频符号实部信号a_m0，n0的干扰项I_m0，n0中导频符号实部信号a_m0，n0受到的一阶干扰Ω¹ _m0，n0的目的。

步骤103：按步骤101所配置的导频符号实部信号a_m0，n0的发射值、以及各数据信号a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_m0+1，n0+1、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0和a_m0，n0-1的发射值，发射导频符号实部信号a_m0，n0、以及各数据信号a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_m0+1，n0+1、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0和a_m0，n0-1，并按步骤102所确定的导频符号虚部信号a_m0，n0+1的发射值发射导频符号虚部信号a_m0，n0+1。

根据式(7)，在对消了导频符号实部信号a_m0，n0的一阶干扰Ω¹ _m0，n0后，接收端对该(m₀，n₀)发射位置信道系数H_m0，n0的估计表示为：

${\hat{H}}_{m_0,n_0}=H_{m_0,n_0}+\frac{I_{m_0,n_0}\backslash {{\mathrm{\Ω}}^1}_{m_0,n_0}}{a_{m_0,n_0}}+\frac{w_{m_0,n_0}}{a_{m_0,n_0}}---\left(11\right)$

其中，I_m0，n0\Ω¹ _m0，n0表示对消导频符号实部信号a_m0，n0的一阶干扰Ω¹ _m0，n0后导频符号实部信号a_m0，n0受到的剩余干扰。

根据以上描述可见，发送端按现有技术的方法发射导频符号信号以及各数据信号，只能消除导频符号实部信号a_m0，n0周围一阶干扰信号的干扰，因此接收端接收的导频符号信号的信干比较低。毫无疑问，导频符号信号的信干比决定了传播信道估计的准确性。由于导频符号信号的信干比较低，因此很难保证传播信道估计的准确性，从而将直接影响OQAM系统的接收质量，使OQAM系统的整体性能不够理想。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种OQAM系统的信号发射方法，能够提高传播信道估计中的导频符号信号的信干比，进而提高传播信道估计的准确性，保证OQAM系统性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种OQAM系统的信号发射方法，发射端所发射的信号包括：导频符号实部信号、导频符号虚部信号和数据信号，且发射端按各信号的发射值发射各信号，确定所述各信号的发射值的方法包括：

A.将导频符号实部信号周围相邻两层或两层以上的各信号配置为该导频符号实部信号的干扰信号；

B.配置导频符号实部信号的发射值、以及所述干扰信号中各数据信号的发射值；

C.确定对消所述干扰信号干扰的发射值条件，根据该发射值条件以及步骤B所述数据信号的发射值，确定导频符号虚部信号的发射值。

其中，所述干扰信号为：导频符号实部信号发射位置周围相邻两层或两层以上的发射位置上发射的各信号。

其中，所述干扰信号为导频符号实部信号发射位置周围相邻两层时，所述导频符号实部信号发射位置周围相邻两层的发射位置包括：导频符号实部信号发射位置周围相邻第一层和第二层的各发射位置。

其中，所述导频符号实部信号发射位置周围相邻第二层的各发射位置为：导频符号实部信号发射位置周围相邻第二层的所有发射位置中，与导频符号实部信号发射位置的时域坐标相差奇数个信号周期，或者与导频符号实部信号发射位置的频域坐标相差奇数载波数的发射位置。

其中，所述确定对消干扰信号干扰的发射值条件的方法为：

$A_g({\mathrm{\τ}}_0,v_0)(a_{m_0-1,n_0-1}+a_{m_0-1,n_0+1}+a_{m_0+1,n_0-1}+a_{m_0+1,n_0+1})+$

$A_g({\mathrm{\τ}}_0,0)(a_{m_0-1,n_0}-a_{m_0+1,n_0}+{(-1)}^{n_0}(a_{m_0,n_0-1}-a_{m_0,n_0+1}))+$

$A_g({2\mathrm{\τ}}_0,v_0)(a_{m_0+1,n_0-2}+a_{m_0+1,n_0+2}-a_{m_0-1,n_0-2}-a_{m_0-1,n_0+2}+$

${(-1)}^{n_0}(a_{m_0-2,n_0+1}+a_{m_0+2,n_0+1}-a_{m_0-2,n_0-1}-a_{m_0+2,n_0-1}))=0$

其中，m₀和n₀分别为导频符号实部信号发射位置的频域坐标和时域坐标，a_m0，n0+1、a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_m0+1，n0+1、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0、a_m0，n0-1、a_m0+1，n0-2、a_m0+1，n0+2、a_m0-1，n0-2、a_m0-1，n0+2、a_m0-2，n0+1、a_m0+2，n0+1、a_m0-2，n0-1、a_m0+2，n0-1为导频符号实部信号发射位置周围相邻两层的发射位置上发射的各信号的发射值，其中包括：预先设定发射位置的导频符号虚部信号的发射值、以及导频符号实部信号发射位置周围相邻两层的发射位置上发射的各数据信号的发射值，τ₀和ν₀分别为发射位置频域坐标和时域坐标的基本单位，A_g()为OQAM系统基函数的模糊函数。

步骤B中，根据系统发射信号的要求配置所述各信号的发射值。

其中，一个以上导频符号实部信号同时发射时，该方法进一步包括：设置各导频符号实部信号发射位置的时域坐标相差偶数个信号周期，且各导频符号实部信号发射位置的频域坐标相差偶数载波数。

由上述方案可以看出，本发明的关键在于：首先将导频符号实部信号周围相邻一层以上的各信号配置为导频符号实部信号的干扰信号，确定对消所述干扰信号的干扰的发射值条件，再根据该对消所述干扰信号的干扰的发射值条件以及预先配置的所述干扰信号中各数据信号的发射值，确定导频符号虚部信号的发射值，使得所述干扰信号对导频符号实部信号的干扰为零。

因此，本发明所提供的OQAM系统的信号发射方法，能够利用导频符号虚部信号对消导频符号实部信号受到的绝大部分的干扰，提高用于进行传播信道估计的导频符号实部信号的信干比，使接收端准确完成传播信道估计，保证OQAM系统性能。

附图说明

图1为现有OQAM系统的信号发射方法处理流程示意图；

图2为导频符号实部信号与自身一阶干扰信号之间的关系示意图；

图3为本发明方法一较佳实施例处理流程示意图；

图4为导频符号实部信号与自身二阶干扰信号之间的关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

仿真实验数据表明，导频符号实部信号a_m0，n0的干扰项I_m0，n0中，主要贡献来源于导频符号实部信号a_m0，n0的一阶干扰Ω¹ _m0，n0，但导频符号实部信号a_m0，n0发射位置周围相邻一层以外的发射位置上发射的信号也会产生大约10％的干扰。

考虑以上因素，本发明方法的主要思想是：首先，将导频符号实部信号a_m0，n0周围相邻一层以上的各信号配置为导频符号实部信号a_m0，n0的干扰信号。再确定对消所述干扰信号的干扰的发射值条件，并根据预先配置的导频符号实部信号a_m0，n0的干扰信号中各数据信号的发射值，确定导频符号虚部信号a_m0，n0+1的发射值，使得所述干扰信号的干扰为零。这里，所述干扰信号具体为：导频符号实部信号a_m0，n0发射位置周围相邻一层以上的发射位置上发射的各信号。

根据函数g(t)的快衰落特性，通常情况下导频符号实部信号a_m0，n0发射位置周围相邻两层以外发射位置上发射的信号所产生的干扰基本可以忽略不计，因此，所述干扰信号通常配置为：导频符号实部信号a_m0，n0发射位置周围相邻两层发射位置上发射的各数据信号以及导频符号虚部信号。所述导频符号实部信号a_m0，n0发射位置周围相邻两层的发射位置上发射的各信号可称为导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰信号，所述导频符号实部信号a_m0，n0发射位置周围相邻两层的发射位置上发射的各信号对导频符号实部信号a_m0，n0的干扰可称为导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰。此时，上述处理也就是：确定对消所述二阶干扰的发射值条件，并根据该发射值条件以及导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰信号中各数据信号的发射值，确定导频符号虚部信号a_m0，n0+1的发射值，能够使导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰为零。下面结合图3和图4对本发明方法加以详细说明。

图3为本发明方法一较佳实施例处理流程示意图。本实施例中，所述干扰信号配置为：导频符号实部信号a_m0，n0发射位置周围相邻两层的发射位置上发射的各信号。如图3所示，具体处理包括：

步骤301：按系统发射信号的要求配置导频符号实部信号a_m0，n0的发射值、以及导频符号实部信号a_m0，n0发射位置(m₀，n₀)周围相邻两层各发射位置上发射的各数据信号的发射值。这里，所述导频符号实部信号a_m0，n0发射位置周围相邻两层各发射位置上发射的各数据信号包括：导频符号实部信号a_m0，n0发射位置周围相邻第一层各发射位置上发射的各数据信号和导频符号实部信号a_m0，n0发射位置周围相邻第二层各发射位置上发射的各数据信号。

图4为导频符号实部信号与自身二阶干扰信号之间的关系示意图。如图4所示，实心圆点表示导频符号实部信号a_m0，n0的发射位置(m₀，n₀)，斜线填充的圆点表示导频符号虚部信号am0，n0+1的发射位置(m0，n0+1)。所述am0，n0发射位置(m₀，n₀)周围相邻一层中的七个空心圆点表示各数据信号的发射位置，它们的坐标分别为：(m₀-1，n₀-1)、(m₀-1，n₀)、(m₀-1，n₀+1)、(m₀，n₀-1)、(m₀+1，n₀-1)、(m₀+1，n₀)、和(m₀+1，n₀-1)。所述a_m0，n0发射位置(m₀，n₀)周围相邻第二层中的十六个圆点表示各数据信号的发射位置，它们的坐标分别为：(m₀-2，n₀-2)、(m₀-2，n₀-1)、(m₀-2，n₀)、(m₀-2，n₀+1)、(m₀-2，n₀+2)、(m₀-1，n₀-2)、(m₀-1，n₀+2)、(m₀，n₀-2)、(m₀，n₀+2)、(m₀+1，n₀-2)、(m₀+1，n₀+2)、(m₀+2，n₀-2)、(m₀+2，n₀-1)、(m₀+2，n₀)、(m₀+2，n₀+1)、和(m₀+2，n₀+2)。这里，时域坐标的基本单位为τ₀，频域坐标的基本单位为ν₀。

由于， 作为OQAM系统原型函数g(t)的模糊函数，且A_g(τ，ν)满足式(12)所述的条件：

A_g(2nτ₀，2mν₀)＝0，(n，m)≠(0，0)                (12)

因此，与导频符号实部信号发射位置的时域坐标相差偶数个信号周期，并且与导频符号实部信号发射位置的频域坐标相差偶数载波数的发射位置上发射的信号不会对导频符号实部信号产生干扰。即：图4中标识有字母N的坐标位置上的发射的信号并不会对(m₀，n₀)位置上发射的导频符号实部信号a_m0，n0形成干扰。因此，在计算导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰时，就无需考虑标识有字母N的位置上发射的各个信号。本发明所述导频符号实部信号发射位置周围相邻第二层的各发射位置均指：导频符号实部信号发射位置周围相邻第二层的所有发射位置中，与导频符号实部信号发射位置的时域坐标相差奇数个信号周期，或者与导频符号实部信号发射位置的频域坐标相差奇数载波数的各发射位置。

根据图4所示导频符号实部信号、导频符号虚部信号、以及导频符号实部信号发射位置周围相邻两层发射位置上发射的各数据信号的关系可知，所述步骤301具体为：配置导频符号实部信号a_m0，n0、以及各数据信号a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_m0+1，n0+1、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0、a_m0，n0-1、a_m0-2，n0-1、a_m0-2，n0+1、a_m0-1，n0-2、a_m0-1，n0+2、a_m0+1，n0-2、a_m0+1，n0+2、a_m0+2，n0-1和a_m0+2，n0+1的发射值。

步骤302：确定导频符号虚部信号a_m0，n0+1的发射值，使导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰为零，即：使a_m0，n0发射位置周围两层各发射位置上发射的各数据信号以及导频符号虚部信号a_m0，n0+1对a_m0，n0的干扰为零。

本步骤中，首先要确定对消所述二阶干扰的发射值条件，即：如果各导频符号实部信号a_m0，n0二阶干扰信号的发射值满足此发射值条件，则能够使导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰为零。

所述确定对消导频符号实部信号a_m0，n0二阶干扰的发射值条件的推导过程如下：

由于，在相邻发射位置上，传播信道系数H_m，n可以近似地认为不变。将所述导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰记为Ω² _m0，n0，则Ω² _m0，n0表示为：

${{\mathrm{\Ω}}^2}_{m_0,n_0}\≈j{H}_{m_0,n_0}{(-1)}^{n_0}[A_g({\mathrm{\τ}}_0,v_0)(a_{m_0-1,n_0-1}+a_{m_0-1,n_0+1}+a_{m_0+1,n_0-1}+a_{m_0+1,n_0+1})+$

$A_g({\mathrm{\τ}}_0,0)(a_{m_0-1,n_0}-a_{m_0+1,n_0}+{(-1)}^{n_0}(a_{m_0,n_0-1}-a_{m_0,n_0+1}))+$

$A_g({2\mathrm{\τ}}_0,v_0)(a_{m_0+1,n_0-2}+a_{m_0+1,n_0+2}-a_{m_0-1,n_0-2}-a_{m_0-1,n_0+2}+$

${(-1)}^{n_0}(a_{m_0-2,n_0+1}+a_{m_0+2,n_0+1}-a_{m_0-2,n_0-1}-a_{m_0+2,n_0-1})\left)\right]$ (13)

如果 ${{\mathrm{\Ω}}^2}_{m_0,n_0}=0,$ 则导出：

$A_g({\mathrm{\τ}}_0,v_0)(a_{m_0-1,n_0-1}+a_{m_0-1,n_0+1}+a_{m_0+1,n_0-1}+a_{m_0+1,n_0+1})+$

$A_g({\mathrm{\τ}}_0,0)(a_{m_0-1,n_0}-a_{m_0+1,n_0}+{(-1)}^{n_0}(a_{m_0,n_0-1}-a_{m_0,n_0+1}))+$

$A_g({2\mathrm{\τ}}_0,v_0)(a_{m_0+1,n_0-2}+a_{m_0+1,n_0+2}-a_{m_0-1,n_0-2}-a_{m_0-1,n_0+2}+$

${(-1)}^{n_0}(a_{m_0-2,n_0+1}+a_{m_0+2,n_0+1}-a_{m_0-2,n_0-1}-a_{m_0+2,n_0-1}))=0$ (14)

式(14)中，A_g(τ₀，ν₀)、A_g(τ₀，0)和A_g(2τ₀，ν₀)是常数，可事先计算得到。根据式(14)可见，利用导频符号实部信号a_m0，n0的发射位置上周围相邻两层的十六个点中任何十五个点上的信号发射值，能确定另外一个点上的信号发射值，并且此十六个信号的发射值满足式(14)所述 ${{\mathrm{\Ω}}^2}_{m_0,n_0}=0$ 的条件，即：

如果按上述发射值发射此十六个信号，能够使导频符号实部信号a_m0，n0受到的二阶干扰Ω² _m0，n0为零。

因此，式(14)即为确定所述对消导频符号实部信号a_m0，n0二阶干扰的发射值条件。本步骤根据该发射值条件以及步骤301中配置的所述十五个点的数据信号发射值，即：a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_m0+1，n0+1、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0、a_m0，n0-1、a_m0-2，n0-1、a_m0-2，n0+1、a_m0-1，n0-2、a_m0-1，n0+2、a_m0+1，n0-2、a_m0+1，n0+2、a_m0+2，n0-1和a_m0+2，n0+1的发射值，能够确定另外一点的导频符号虚部信号a_m0，n0+1的发射值，使得Ω² _m0，n0为零，从而达到对消导频符号实部信号a_m0，n0的干扰项I_m0，n0中导频符号实部信号a_m0，n0受到的二阶干扰Ω² _m0，n0的目的。

步骤303：按步骤301所配置的导频符号实部信号a_m0，n0的发射值、以及各数据信号各数据信号a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_m0+1，n0+1、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0、a_m0，n0-1、a_m0-2，n0-1、a_m0-2，n0+1、a_m0-1，n0-2、a_m0-1，n0+2、a_m0+1，n0-2、a_m0+1，n0+2、a_m0+2，n0-1和a_m0+2，n0+1的发射值，发射导频符号实部信号a_m0，n0、以及各数据信号a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_m0+1，n0+1、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0、a_m0，n0-1、a_m0-2，n0-1、a_m0-2，n0+1、a_m0-1，n0-2、a_m0-1，n0+2、a_m0+1，n0-2、a_m0+1，n0+2、a_m0+2，n0-1和a_m0+2，n0+1，并按步骤302所确定的导频符号虚部信号a_m0，n0+1的发射值发射导频符号虚部信号a_m0，n0+1。

根据式(7)，在对消了导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰Ω² _m0，n0后，接收端对该(m₀，n₀)发射位置的信道系数H_m0，n0估计为 如下式(15)所示：

${\hat{H}}_{m_0,n_0}=H_{m_0,n_0}+\frac{I_{m_0,n_0}\backslash {{\mathrm{\Ω}}^2}_{m_0,n_0}}{a_{m_0,n_0}}+\frac{w_{m_0,n_0}}{a_{m_0,n_0}}---\left(15\right)$

其中，I_m0，n0\Ω² _m0，n0表示对消导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰Ω² _m0，n0后导频符号实部信号a_m0，n0受到的剩余干扰。

由于，在对消了导频符号实部信号a_m0，n0的二阶干扰Ω² _m0，n0后，该导频符号实部信号a_m0，n0干扰项I_m0，n0中的剩余干扰已非常小了，实验表明，可消除导频符号实部信号受到的96％以上的干扰。因此，接收端接收到的导频符号实部信号的信干比较高，从而大大提高了传播信道估计的准确性。

另外，由于导频符号实部信号被用于传播信道估计，通常情况下导频符号实部信号的发射功率都会比数据信号的发射功率大很多，在同时发射一个以上导频符号实部信号时，如果各导频符号信号的发射位置安排不当，各导频符号信号之间也会存在相互干扰，因此本发明方法进一步包括：设置各导频符号实部信号发射位置的关系使各导频符号实部信号之间的干扰为零。利用所述式(12)可知，只要各导频符号实部信号的发射位置之间满足时域和频域坐标都相差偶数时即可保证导频符号实部信号之间完全没有干扰。所以本发明方法将各导频符号实部信号的发射位置的关系设置为：各导频符号实部信号的发射位置的时域坐标相差偶数个发射周期，且各导频符号实部信号的发射位置的频域坐标相差偶数载波数，从而进一步减小了导频符号实部信号受到的干扰。

此外，在某些情况下可能系统发射数据信号的功率较大，则导频符号实部信号周围相邻两层以外的信号对导频符号实部信号的干扰就不能忽略不计了，此时，可将导频符号实部信号的干扰信号范围扩大，比如配置为：导频符号实部信号发射位置周围相邻三层或四层的发射位置上发射的各信号，然后根据该干扰信号范围内各数据信号的发射值确定导频符号虚部信号的发射值，使得这些干扰信号对导频符号实部信号的干扰为零。关于导频符号实部信号的干扰信号范围扩大后，导频符号虚部信号发射值的计算过程与前面图3所述的原理相同，本文对此不再作详细描述。

根据上述实施例描述可见，发射端应用本发明方法能够通过配置合理的导频符号实部信号的干扰信号范围、导频符号虚部信号、以及导频符号实部信号周围干扰信号范围内各数据信号的发射值，能够对消导频符号实部信号受到的二阶或二阶以上的干扰，从而显著提高接收端接收的导频符号实部信号的信干比，使接收端根据所接收的导频符号实部信号对传播信道进行准确的估计，从整体上提高OQAM系统性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1、一种偏置正交幅度调制OQAM系统的信号发射方法，发射端所发射的信号包括：导频符号实部信号、导频符号虚部信号和数据信号，且发射端按各信号的发射值发射各信号，其特征在于，确定所述各信号的发射值的方法包括：

A.将导频符号实部信号周围相邻两层或两层以上的各信号配置为该导频符号实部信号的干扰信号；

B.配置导频符号实部信号的发射值、以及所述干扰信号中各数据信号的发射值；

C.确定对消所述干扰信号干扰的发射值条件，根据该发射值条件以及步骤B所述数据信号的发射值，确定导频符号虚部信号的发射值。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干扰信号为：导频符号实部信号发射位置周围相邻两层或两层以上的发射位置上发射的各信号。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述干扰信号为导频符号实部信号发射位置周围相邻两层时，

所述导频符号实部信号发射位置周围相邻两层的发射位置包括：导频符号实部信号发射位置周围相邻第一层和第二层的各发射位置。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述导频符号实部信号发射位置周围相邻第二层的各发射位置为：导频符号实部信号发射位置周围相邻第二层的所有发射位置中，与导频符号实部信号发射位置的时域坐标相差奇数个信号周期，或者与导频符号实部信号发射位置的频域坐标相差奇数载波数的发射位置。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定对消干扰信号干扰的发射值条件的方法为：

$A_g({\mathrm{\τ}}_0,v_0)(a_{m_0-1,n_0-1}+a_{m_0-1,n_0+1}+a_{m_0+1,n_0-1}+a_{m_0+1,n_0+1})+$

$A_g({\mathrm{\τ}}_0,0)(a_{m_0-1,n_0}-a_{m_0+1,n_0}+{(-1)}^{n_0}(a_{m_0,n_0-1}-a_{m_0,n_0+1}))+$

$A_g(2{\mathrm{\τ}}_0,v_0)(a_{m_0+1,n_0-2}+a_{m_0+1,n_0+2}-a_{m_0-1,n_0-2}-a_{m_0-1,n_0+2}+$

${(-1)}^{n_0}(a_{m_0-2,n_0+1}+a_{m_0+2,n_0+1}-a_{m_0-2,n_0-1}-a_{m_0+2,n_0-1}))=0$

其中，m₀和n₀分别为导频符号实部信号发射位置的频域坐标和时域坐标，a_m0，n0+1、a_m0-1，n0-1、a_m0-1，n0+1、a_m0+1，n0-1、a_{m0+1，n0+0+1}、a_m0-1，n0、a_m0+1，n0、a_m0，n0-1、a_m0+1，n0-2、a_m0+1，n0+2、a_m0-1，n0-2、a_m0-1，n0+2、a_m0-2，n0+1、a_m0+2，n0+1、a_m0-2，n0-1、a_m0+2，n0-1为导频符号实部信号发射位置周围相邻两层的发射位置上发射的各信号的发射值，其中包括：预先设定发射位置的导频符号虚部信号的发射值、以及导频符号实部信号发射位置周围相邻两层的发射位置上发射的各数据信号的发射值，τ₀和ν₀分别为发射位置频域坐标和时域坐标的基本单位，A_g()为OQAM系统基函数的模糊函数。

6、根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，步骤B中，根据系统发射信号的要求配置所述各信号的发射值。

7、根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，一个以上导频符号实部信号同时发射时，该方法进一步包括：设置各导频符号实部信号发射位置的时域坐标相差偶数个信号周期，且各导频符号实部信号发射位置的频域坐标相差偶数载波数。

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