TWI442740B - 用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統 - Google Patents
用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統 Download PDFInfo
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Description
本發明係有關於一種正交分頻多工系統，特別係有關於一種用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統。
習知可消除載波間干擾之正交分頻多工系統200，請參閱第4圖所示，其係具有一接收模組210、一訊噪比模組220及一載波頻率偏移預測模組230，該接收模組210係接收一經由正交分頻多工系統(OFDM)調變之訊號，該訊噪比模組220係電性連接該接收模組210，藉由上述之該經由正交分頻多工系統調變之訊號，該訊噪比模組220係可產生一訊噪比估測值，該載波頻率位移預測模組230係電性連接該訊噪比模組220，該載波頻率位移預測模組230係可藉由該訊噪比估測值以預測一載波頻率偏移(CFO)值，其中該訊噪比估測值係由該接收模組210及一發送模組240間之載波頻率差及該經由正交分頻多工系統調變之訊號的子載波數量與取樣時間以決定其估測值，惟，該載波頻率偏移(CFO)值係為一估測值，若估測值不準確將更容易造成解調後的訊號可靠性下降。
本發明之主要目的係在於提供一種用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統，其係包含一第一中繼站、一第二中繼站及一接收模組，該第一中繼站係包含一第一傳送資料單元、一連接該第一傳送資料單元之第一調變器、一連接該第一調變器之偶數資料配置單元及一連接該偶數資料配置單元之第一反快速傅立葉轉換單元，該第一傳送資料單元係可接收一資料來源並輸送一第一資料位元，該第一調變器係可接收該第一資料位元並輸送一第一調變符元訊號，該偶數資料配置單元係可將該第一調變器之該第一調變符元訊號載於一偶數載波上，該第一反快速傅利葉轉換單元係將包含該第一調變符元訊號之偶數載波轉換成一偶數載波傳輸訊號，該第一反快速傅立葉轉換單元係具有一第一發送端，該第一發送端係可輸送該偶數載波傳輸訊號，該第二中繼站係包含一第二傳送資料單元、一連接該第二傳送資料單元之第二調變器、一連接該第二調變器之奇數資料配置單元及一連接該奇數資料配置單元之第二反快速傅立葉轉換單元，該第二傳送資料單元係可接收該資料來源並輸送一第二資料位元，該第二調變器係可接收該第二資料位元並輸送一第二調變符元訊號，該奇數資料配置單元係可將該第二調變器之該第二調變符元訊號載於一奇數載波上，該第二反快速傅利葉轉換單元係可轉換該第二調變符元訊號並具有一第二發送端，該第二發送端係可輸送一奇數載波傳輸訊號，該接收模組係包含一加法器、一第一頻率偏移補償單元、一第一快速傅立葉轉換單元、一第一運算單元、一第二頻率偏移補償單元、一第二快速傅立葉轉換單元、一第二運算單元、一結合單元、一解調器及一決策單元，該第一頻率偏移補償單元及該第二頻率偏移補償單元係電性連接該加法器，該第一快速傅立葉轉換單元係電性連接該第一頻率偏移補償單元，該第一運算單元係電性連接該第一快速傅立葉轉換單元，該第二快速傅立葉轉換單元係電性連接該第二頻率偏移補償單元，該第二運算單元係電性連接該第二快速傅立葉轉換單元，該結合單元係電性連接該第一運算單元及該第二運算單元，該解調器係電性連接該結合單元，該決策單元係電性連接該解調器，其中該加法器係接收來自該第一發送端之偶數載波傳輸訊號及該第二發送端之奇數載波傳輸訊號，該加法器係可結合該偶數載波傳輸訊號及該奇數載波傳輸訊號以形成一接收訊號，該第一頻率偏移補償單元及該第二頻率偏移補償單元係各別接收該接收訊號，該第一頻率偏移補償單元係可對該接收訊號進行偶數載波之頻移校正，該第二頻率偏移補償單元係可對該接收訊號進行奇數載波之頻移校正，該第一快速傅立葉轉換單元係可對頻移校正後之接收訊號轉換為一第一頻域訊號，該第一運算單元係接收該第一頻域訊號且僅輸出該第一頻域訊號中之偶數載波，該第二快速傅立葉轉換單元係可對頻移校正後之接收訊號轉換為一第二頻域訊號，該第二運算單元係接收該第二頻域訊號且僅輸出該第二頻域訊號中之奇數載波，該結合單元係將接收到之偶數載波及奇數載波作最大比例結合，並藉由該解調器之解碼，能有效提升整體之效能。本發明之該第一頻率偏移補償單元及該第二頻率偏移補償單元係電性連接該加法器且各別接收該接收訊號，藉由該第一頻率偏移補償單元對該接收訊號進行偶數載波之頻移校正，以及該第二頻率偏移補償單元對該接收訊號進行奇數載波之頻移校正，可有效減輕載波間的頻率偏移(Carrier Frequency Offset,CFO)現象，此外，該結合單元係將接收到之偶數載波及奇數載波作最大比例結合，以消除子載波間干擾，並藉由該解調器之解碼，能有效提升整體之效能。
請參閱第1圖，其係本發明之一較佳實施例，一種用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統100係包含一第一中繼站110、一第二中繼站120及一接收模組130，該第一中繼站110係包含一第一傳送資料單元111、一連接該第一傳送資料單元111之第一調變器112、一連接該第一調變器112之偶數資料配置單元113及一連接該偶數資料配置單元113之第一反快速傅立葉轉換單元114，該第一傳送資料單元11係可接收一資料來源並輸送一第一資料位元，該第一調變器112係可接收該第一資料位元並輸送一第一調變符元訊號，該偶數資料配置單元113係可將該第一調變器112之該第一調變符元訊號載於一偶數載波上，該第一反快速傅利葉轉換單元114係將包含該第一調變符元訊號之偶數載波轉換成一偶數載波傳輸訊號，該第一反快速傅立葉轉換單元114係具有一第一發送端1141，該第一發送端1141係可輸送該偶數載波傳輸訊號，較佳地，該第一發送端1141係可為一傳送天線，請再參閱第1圖，該第二中繼站120係包含一第二傳送資料單元121、一連接該第二傳送資料單元121之第二調變器122、一連接該第二調變器122之奇數資料配置單元123及一連接該奇數資料配置單元123之第二反快速傅立葉轉換單元124，該第二傳送資料單元121係可接收該資料來源並輸送一第二資料位元，該第二調變器122係可接收該第二資料位元並輸送一第二調變符元訊號，該奇數資料配置單元123係可將該第二調變器122之該第二調變符元訊號載於一奇數載波上，該第二反快速傅利葉轉換單元124係可轉換該第二調變符元訊號並具有一第二發送端1241，該第二發送端1241係可輸送一奇數載波傳輸訊號，較佳地，該第二發送端1241係可為一傳送天線，在本實施例中，該第一調變符元訊號載於偶數載波上與該第二調變符元訊號載於奇數載波上之關係可表示為：X 2
(N
-1-k
)=-X 1
(k
),k
=0,2,...,N
-2，如第2圖所示。
請再參閱第1圖，該接收模組130係包含一加法器A、一第一頻率偏移補償單元131、一第一快速傅立葉轉換單元132、一第一運算單元133、一第二頻率偏移補償單元134、一第二快速傅立葉轉換單元135、一第二運算單元136、一結合單元137、一解調器138及一決策單元139，其中該加法器A係接收來自該第一發送端1141之偶數載波傳輸訊號及該第二發送端1241之奇數載波傳輸訊號，該加法器A係可結合該偶數載波傳輸訊號及該奇數載波傳輸訊號以形成一接收訊號，該第一頻率偏移補償單元131及該第二頻率偏移補償單元134係電性連接該加法器A且各別接收該接收訊號，在分散式多傳單收架構下的正交分頻多工系統中，傳送端與接收端之間係因振盪器不匹配現象而產生對應之載波頻率偏移，使得接收端收到之接收訊號含有多個載波頻率所產生之干擾，導致接收端的位元錯誤率上升，因此藉由該第一頻率偏移補償單元131對該接收訊號進行偶數載波之頻移校正，以及該第二頻率偏移補償單元134對該接收訊號進行奇數載波之頻移校正，以減輕接收端之載波頻率偏移(Carrier Frequency Offset,CFO)現象，在本實施例中，該接收訊號經由該第一頻率偏移補償單元131補償後，在第一運算單元133的輸出表示式Y
(k
,ε even
),k=0,2,4,...,N-2，如下：
Y
(k
,ε even
)=[S
(0,ε 1
-ε even
)H 1
(k
)-S
(N
-1-2k
,ε 2
-ε even
)H 2
(N
-1-k
)]
X 1
(l
)+W
(k
)
另外，該接收訊號經由該第二頻率偏移補償單元134補償後，在第二運算單元136的輸出表示式Y
(N
-1-k
,ε odd
),k=0,2,4,...,N-2，如下：
Y
(N
-1
-k
,ε odd
)=[-S
(0,ε 2
-ε odd
)H 2
(N
-1-k
)+S
(-N
+1+2k
,ε 1
-ε odd
)H 1
(k
)]
+W
(N
-1-k
)
其中，X t
(k
)為第t個傳送天線之第k個載波上的調變符元訊號、H t
(k
)為第t個傳送天線與接收端間之第k個通道頻率響應、S
(k
)為載波間干擾係數(Inter-Carrier Interference Coefficient,ICI Coefficient)，ε t
為第t個傳送天線與接收端間之正規化(Normalized)後的載波頻率偏移、N為子載波數量，接著，該第一快速傅立葉轉換單元132係電性連接該第一頻率偏移補償單元131，該第一快速傅立葉轉換單元132係可對頻移校正後之接收訊號轉換為一第一頻域訊號，該第一運算單元133係電性連接該第一快速傅立葉轉換單元132且接收該第一頻域訊號，該第一運算單元133係接收該第一頻域訊號且僅輸出該第一頻域訊號中之偶數載波，相對地，該第二快速傅立葉轉換單元135係電性連接該第二頻率偏移補償單元134，該第二快速傅立葉轉換單元135係可對頻移校正後之接收訊號轉換為一第二頻域訊號，該第二運算單元136係電性連接該第二快速傅立葉轉換單元135且接收該第二頻域訊號，該第二運算單元136係接收該第二頻域訊號且僅輸出該第二頻域訊號中之奇數載波，該結合單元137係電性連接該第一運算單元133及該第二運算單元136，該解調器138係電性連接該結合單元137，該決策單元139係電性連接該解調器138，該結合單元137係將接收到之偶數載波及奇數載波作最大比例結合(Maximum Ratio Combining,MRC)，以消除子載波間干擾，並藉由該解調器138之解碼，能有效提升整體之效能，其中，當偶數載波及奇數載波經由最大比例結合後之第n=k/2(k=0,2,4,...,N/2)個待解調的輸出訊號可表示為：
X n
=[S
(0,ε 1
-ε even
)H 1
(k
)-S
(N
-1-2k
,ε 2
-ε even
)H 2
(N
-1-k
)]* Y
(k
,ε even
)+[-S
(0,ε 2
-ε odd
)H 2
(N
-1-k
)+S
(-N
+1+2k
,ε 1
-ε odd
)H 1
(k
)]* Y
(N
-1-k
,ε odd
)。
請再參閱第1圖，該第一反快速傅立葉轉換單元114係另具有一第一插入循環字首單元1142，該第二反快速傅立葉轉換單元124係另具有一第二插入循環字首單元1242，該第一插入循環字首單元1142及該第二插入循環字首單元1242係用以避免多路徑通道所產生之符元間干擾，另外，該第一快速傅立葉轉換單元132係另具有一第一移除循環字首單元1321，該第二快速傅立葉轉換單元135係另具有一第二移除循環字首單元1351，此外，請參閱第3圖，其係本發明與傳統STBC編碼之正交多頻分工系統於載波頻率偏移(Carrier Frequency Offset,CFO)為0.1及0.2時之位元錯誤率/訊號雜訊比的曲線比較圖，STBC編碼技術無論在載波頻率偏移為0.1或0.2皆具有極高之位元錯誤率(Bit Error Rate,BER)，而本發明之位元錯誤率係隨著訊號雜訊比之下降而迅速降低，因此，本發明在系統具有載波頻率偏移之現象時，可以有效的抑制載波間的干擾問題。
本發明之該第一頻率偏移補償單元131及該第二頻率偏移補償單元134係電性連接該加法器A且各別接收該接收訊號，藉由該第一頻率偏移補償單元131對該接收訊號進行偶數載波之頻移校正，以及該第二頻率偏移補償單元134對該接收訊號進行奇數載波之頻移校正，可有效減輕載波間的頻率偏移(Carrier Frequency Offset,CFO)現象，此外，該結合單元137係將接收到之偶數載波及奇數載波作最大比例結合，以消除子載波間干擾，並藉由該解調器138之解碼，能有效提升整體之效能。
本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
100．．．用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統
110．．．第一中繼站
111．．．第一傳送資料單元
112．．．第一調變器
113．．．偶數資料配置單元
114．．．第一反快速傅立葉轉換單元
1141．．．第一發送端
1142．．．第一插入循環字首單元
120．．．第二中繼站
121．．．第二傳送資料單元
122．．．第二調變器
123．．．奇數資料配置單元
124．．．第二反快速傅立葉轉換單元
1241．．．第二發送端
1242．．．第二插入循環字首單元
130．．．接收模組
131．．．第一頻率偏移補償單元
132．．．第一快速傅立葉轉換單元
1321．．．第一移除循環字首單元
133．．．第一運算單元
134．．．第二頻率偏移補償單元
135．．．第二快速傅立葉轉換單元
1351．．．第二移除循環字首單元
136．．．第二運算單元
137．．．結合單元
138．．．解調器
139．．．決策單元
200．．．可消除載波間干擾之正交分頻多工系統
210．．．接收模組
220．．．訊噪比模組
230．．．載波頻率偏移預測模組
240．．．發送模組
A．．．加法器
第1圖：依據本發明之一較佳實施例，一種用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統的方塊圖。
第2圖：依據本發明之一較佳實施例，該用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統之偶數載波與奇數載波間的關係圖。
第3圖：依據本發明之一較佳實施例，該用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統之位元錯誤率/訊號雜訊比的比較曲線圖。
第4圖：習知可消除載波間干擾之正交分頻多工系統之示意圖。
100．．．用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統
110．．．第一中繼站
111．．．第一傳送資料單元
112．．．第一調變器
113．．．偶數資料配置單元
114．．．第一反快速傅立葉轉換單元
1141．．．第一發送端
1142．．．第一插入循環字首單元
120．．．第二中繼站
121．．．第二傳送資料單元
122．．．第二調變器
123．．．奇數資料配置單元
124．．．第二反快速傅立葉轉換單元
1241．．．第二發送端
1242．．．第二插入循環字首單元
130．．．接收模組
131．．．第一頻率偏移補償單元
132．．．第一快速傅立葉轉換單元
1321．．．第一移除循環字首單元
133．．．第一運算單元
134．．．第二頻率偏移補償單元
135．．．第二快速傅立葉轉換單元
1351．．．第二移除循環字首單元
136．．．第二運算單元
137．．．結合單元
138．．．解調器
139．．．決策單元
A．．．加法器
Claims (3)
- 一種用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統，其係包含：一第一中繼站，其包含：一第一傳送資料單元，其係可接收一資料來源且傳送一第一資料位元；一第一調變器，其係電性連接該第一傳送資料單元，該第一調變器係可接收該第一資料位元且傳送一第一調變符元訊號；一偶數資料配置單元，其係電性連接該第一調變器，該偶數資料配置單元係可將該第一調變器之該第一調變符元訊號載於一偶數載波上；以及一第一反快速傅立葉轉換單元，其係電性連接該偶數資料配置單元，該第一反快速傅立葉轉換單元係將包含該第一調變符元訊號之偶數載波轉換成一偶數載波傳輸訊號，該第一反快速傅立葉轉換單元係具有一第一發送端，該第一發送端係可傳送該偶數載波傳輸訊號；一第二中繼站，其包含：一第二傳送資料單元，其係可接收該資料來源且傳送一第二資料位元；一第二調變器，其係電性連接該第二傳送資料單元，該第二調變器係可接收該第二資料位元且傳送一第二調變符元訊號；一奇數資料配置單元，其係電性連接該第二調變器，該奇數資料配置單元係可將該第二調變器之該第二調變符元訊號載於一奇數載波上；以及一第二反快速傅立葉轉換單元，其係電性連接該奇數資料配置單元，該第二反快速傅立葉轉換單元係將包含該第二調變符元訊號之奇數載波轉換成一奇數載波傳輸訊號，該第二反快速傅立葉轉換單元係具有一第二發送端，該第二發送端係可傳送該奇數載波傳輸訊號；以及一接收模組，其包含：一加法器，其係接收來自該第一發送端之該偶數載波傳輸訊號及該第二發送端之該奇數載波傳輸訊號，該加法器係可結合該偶數載波傳輸訊號及該奇數載波傳輸訊號以形成一接收訊號；一第一頻率偏移補償單元，其係電性連接該加法器且接收該接收訊號，該第一頻率偏移補償單元係可對該接收訊號進行偶數載波之頻移校正；一第二頻率偏移補償單元，其係電性連接該加法器且接收該接收訊號，該第二頻率偏移補償單元係可對該接收訊號進行奇數載波之頻移校正；一第一快速傅立葉轉換單元，其係電性連接該第一頻率偏移補償單元，該第一快速傅立葉轉換單元係可對頻移校正後之接收訊號轉換為一第一頻域訊號；一第二快速傅立葉轉換單元，其係電性連接該第二頻率偏移補償單元，該第二快速傅立葉轉換單元係可對頻移校正後之接收訊號轉換為一第二頻域訊號；一第一運算單元，其係電性連接該第一快速傅立葉轉換單元且接收該第一頻域訊號，該第一運算單元係僅輸出該第一頻域訊號中之偶數載波；一第二運算單元，其係電性連接該第二快速傅立葉轉換單元且接收該第二頻域訊號，該第二運算單元係僅輸出該第二頻域訊號中之奇數載波；一結合單元，其係電性連接該第一運算單元及該第二運算單元；一解調器，其係電性連接該結合單元；以及一決策位元，其係電性連接該解調器。
- 如專利申請範圍第1項所述之用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統，其中該第一反快速傅立葉轉換單元係另具有一第一插入循環字首單元，該第二反快速傅立葉轉換單元係另具有一第二插入循環字首單元。
- 如專利申請範圍第1項所述之用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統，其中該第一快速傅立葉轉換單元係另具有一第一移除循環字首單元，該第二快速傅立葉轉換單元係另具有一第二移除循環字首單元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW100140767A TWI442740B (zh) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | 用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW100140767A TWI442740B (zh) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | 用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201320665A TW201320665A (zh) | 2013-05-16 |
| TWI442740B true TWI442740B (zh) | 2014-06-21 |
Family
ID=48872700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW100140767A TWI442740B (zh) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | 用於分散式多傳單收架構之載波間干擾自我消除之正交分頻多工系統 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI442740B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104243368B (zh) * | 2013-06-19 | 2017-09-26 | 大唐联诚信息系统技术有限公司 | 基于td‑scdma系统的时隙结构的相位校准方法及装置 |
-
2011
- 2011-11-08 TW TW100140767A patent/TWI442740B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201320665A (zh) | 2013-05-16 |
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