TWI642280B - 無線通訊設備及無線訊號產生方法 - Google Patents
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Abstract
本揭露提出一種無線通訊設備以及無線訊號產生方法。此無線通訊設備利用多個子載波傳送至少一資料,並且包括將資料轉換為時域上之多載波調變訊號的一訊號調變器、經配置以執行訊號處理的一訊號處理器、一運算處理器,以及一訊號傳送器。該運算處理器依據一窗特徵函數以及一濾波特徵函數,設定該訊號處理器之一窗模組以及一濾波模組。該窗模組對該多載波調變訊號執行窗運算,並產生一窗處理訊號。該濾波模組對該窗處理訊號執行濾波運算,並產生一傳送訊號,所述傳送訊號經由該訊號傳送器發送。
Description
本揭露是有關於一種無線通訊設備以及一種無線訊號產生方法。
4G通訊系統採用正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)調變技術,其是將資料在多個子載波(subcarrier)上傳送,因此具有對抗通道頻率選擇性衰減(Frequency-selective fading)的能力,再者OFDM利用快速傅立葉轉換/快速反傅立葉轉換(Fast Fourier Transform/Inverse Fast Fourier Transform,FFT/IFFT)實現因而在運算上具效率。
上述OFDM系統具有頻譜旁波衰減較慢的特徵,進而在鄰近頻帶上的系統間造成載波間干擾(Inter-carrier Interference,ICI),並且ICI在正交分頻多重存取(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)系統上將更為顯著。在OFDMA系統中,一基站會配置不同的資源塊(Resource Block,RB)來服務的各個使用者,其中每一資源塊具有相鄰的數個子載波。在基站與採用不
同RB的用戶同時傳送時,若有頻率偏移(Frequency Misalignment)的情形,將因為各個子載波的頻譜旁波而造成明顯的ICI,此將影響接收端的收訊品質。
已取得頻帶執照服務4G系統的電信業者,隨著5G通訊系統的發展,開始產生同時支援4G與5G的技術需求,也就是同時支援4G及5G使用者。然而5G系統頻帶的利用方式與4G系統有很大的差異,例如載波訊號波形或載波間距上的差異,而不同的載波間距則使ICI的現象更為明顯,因此為同時支援新舊系統使用者常會伴隨著受ICI顯著影響。
本揭露提供一種無線通訊設備,以及一種無線訊號產生方法。
在一示範的實施例中,本揭露係有關於一種無線通訊設備,利用多個子載波傳送至少一資料,所述無線通訊設備包括經配置將該資料轉換為時域上至少一多載波調變訊號的一訊號調變器、操作性地耦接該訊號調變器且經配置對該至少一多載波調變訊號執行訊號處理的一訊號處理器、經配置儲存多個程式碼的一儲存器、操作性地耦接該訊號處理器與該儲存器的一運算處理器及操作性地耦接該訊號處理器的一訊號傳送器,其中該訊號處理器包括一窗模組及一濾波模組,該窗模組經配置對該至少一多載波調變訊號執行窗運算並產生一窗處理訊號,該濾波模組經配置
對該窗處理訊號執行濾波運算並產生該時域上的一傳送訊號,該運算處理器經配置存取所述程式碼以執行依據一窗特徵函數及一濾波特徵函數設定該訊號處理器之該窗模組與該濾波模組,該訊號傳送器經配置傳送該傳送訊號。
在一示範的實施例中,本揭露係有關於一種無線通訊設備,利用數個資源塊將數筆資料傳送至數個使用者裝置,其中該數個資源塊的每一資源塊包括數個子載波,所述無線通訊設備包括經配置將該數筆資料轉換為時域上數個多載波調變訊號的一訊號調變器、操作性地耦接該訊號調變器且經配置對該數個多載波調變訊號執行訊號處理的數個訊號處理器、經配置儲存多個程式碼的一儲存器、操作性地耦接該數個訊號處理器與該儲存器的一運算處理器及操作性地耦接該數個訊號處理器的一訊號傳送器,其中該數個訊號處理器的每一訊號處理器包括一窗模組及一濾波模組,該窗模組經配置對該數個多載波調變訊號其中之一執行窗運算並產生一窗處理訊號的,該濾波模組經配置對該窗處理訊號執行濾波運算並產生該時域上的一傳送訊號,該運算處理器經配置存取所述程式碼以執行依據數個窗特徵函數及數個濾波特徵函數設定每一訊號處理器之該窗模組及每一訊號處理器之該濾波模組,該訊號傳送器經配置傳送每一訊號處理器產生的該傳送訊號。
在一示範的實施例中,本揭露係有關於一種無線訊號產生方法,適於利用多個子載波傳送至少一資料的一無線通訊設備,該方法包括依據一窗特徵函數、一濾波特徵函數設定一訊號
處理器;依據該至少一資料產生時域上至少一多載波調變訊號;依據該窗特徵函數對該至少一多載波調變訊號執行窗運算而產生一窗處理訊號,並依據該濾波特徵函數對該窗處理訊號執行濾波運算而產生該時域上至少一傳送訊號;及傳送該至少一傳送訊號。
基於上述,本揭露實施例提出的一無線通訊設備及無線訊號產生方法,其中無線通訊設備的訊號處理器的窗模組與濾波模組先對訊號執行窗處理後,再對訊號執行濾波,使傳送訊號具有低帶外發射(Out-of-Band,OOB)之特性,而抑制各使用者訊號間的載波間干擾(Inter-Carrier Interference,ICI);再者,該窗模組與濾波模組由該運算處理器進行設定,因此該訊號處理器參數因應環境變動調整,以維持抑制ICI的幅度。
為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
1‧‧‧無線通訊設備
11‧‧‧訊號調變器
111‧‧‧資料編碼模組
112‧‧‧串流轉並列模組
113‧‧‧子載波配置模組
114‧‧‧快速反傅立葉轉換模組
115‧‧‧循環字首插入模組
116‧‧‧並列轉串流模組
12‧‧‧訊號處理器
121‧‧‧窗模組
122‧‧‧濾波模組
13‧‧‧儲存器
14‧‧‧運算處理器
15‧‧‧訊號傳送器
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9‧‧‧步驟
S1’、S2’、S3’、S4’、S5’、S6’、S8’、S9’‧‧‧步驟
S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17‧‧‧步驟
S11’、S17’‧‧‧步驟
圖1是依據本揭露之一實施例繪示之無線通訊設備的方塊圖。
圖2是依據圖1實施例繪示之無線通訊設備的一訊號調變器的方塊圖。
圖3是依據本揭露之一實施例繪示之無線訊號產生方法的流程圖。
圖4是依據圖3實施例繪示的無線訊號產生方法的壓抑外溢功率頻譜疊代演算之流程圖。
圖5是依據圖3實施例繪示的無線訊號產生方法的一資源塊之示意圖。
圖6是依據本揭露之另一實施例繪示之無線訊號產生方法的流程圖。
圖7是依據本揭露之另一實施例繪示之無線通訊設備的方塊圖。
圖8是依據圖7實施例繪示之無線通訊設備的一訊號調變器的方塊圖。
圖9是依據本揭露之另一實施例繪示之無線訊號產生方法的流程圖。
圖10是依據圖9實施例繪示的對應於一第k資源塊的壓抑外溢功率頻譜疊代演算之流程圖。
圖11是依據本揭露之另一實施例繪示之無線訊號產生方法的流程圖。
在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言,若文中描述處理器耦接於儲存器,則應該被解釋成該處理器可以直接連接
於該儲存器,或者該處理器可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該儲存器。另外,凡可能之處,在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。
圖1、2是依據本揭露之一實施例,分別繪示之無線通訊設備1及無線通訊設備1的一訊號調變器11的方塊圖。所述無線通訊設備1可利用多個子載波傳送資料,且包含一訊號調變器11、操作性地耦接該訊號調變器11的一訊號處理器12、經配置儲存數個程式碼的一儲存器13、操作性地耦接該訊號處理器12與該儲存器13的一運算處理器14,及操作性地耦接該訊號處理器12的一訊號傳送器15。
該訊號調變器11經配置將該資料轉換為時域上多載波調變訊號,且包括一資料編碼模組111、一串流轉並列模組112、一子載波配置模組113、一快速反傅立葉轉換(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)模組114、一循環字首(Cyclic Prefix,CP)插入模組115,及一並列轉串流模組116。
所述訊號調變器11的資料編碼模組111可依據資料執行編碼,並產生資料符元(data symbol)。該串流轉並列模組112可將串流資料轉換為並列資料。該子載波配置模組113可將該資料符元依據預設的子載波分配矩陣進行子載波配置並產生一子載波配置集合。該快速反傅立葉轉換模組114可執行快速反傅立葉運算,
並依據該子載波配置集合產生多載波訊號。該循環字首插入模組115可將一循環字首插入多載波訊號。該並列轉串流模組116可將並列資料轉換為串流資料。本實施例的訊號調變器11是以正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)調變為例,可對資料執行調變,然而本揭露的訊號調變器11不以OFDM技術為限,也可以是廣義分頻多工(Generalized Frequency Division Multiplexing)技術以及單頻載波多工(Single-Carrier Frequency Division Multiplexing)技術。此外,本揭露的訊號調變器11的構件將因所採用的調變技術不同而有所調整,因此該訊號調變器11的構件並不限於本實施例之揭露。
該訊號處理器12經配置執行訊號處理,並且包括經配置執行窗運算的一窗模組121,以及經配置執行濾波運算的一濾波模組122。該窗模組121經配置將執行窗運算的訊號輸出至該濾波模組122,該濾波模組122經配置對該窗模組121輸出的訊號執行濾波運算,並輸出至該訊號傳送器15。本實施例的訊號處理器12為數位訊號處理(Digital Signal Processing,DSP)晶片,其是對該訊號調變器11產生的訊號執行訊號處理,以抑制載波間干涉(Inter-Carrier Interference,ICI),然而本揭露的訊號處理器12不以DSP晶片為限,也可以採用支援訊號處理的微控制器(Micro-Controller Unit,MCU)或可程式化系統來實現。
該運算處理器14執行運算與控制,並經配置存取所述程式碼以執行操作。所述運算處理器14依據一外溢功率頻譜函數執
行一壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並估算出一窗特徵函數以及一濾波特徵函數。該運算處理器14依據該窗特徵函數、該濾波特徵函數設定該訊號處理器12之該窗模組121與該濾波模組122。所述訊號處理器12之該窗模組121與該濾波模組122經配置依據該窗特徵函數及該濾波特徵函數執行訊號處理。本揭露的運算處理器14是執行運算與控制,其可以是各種架構的中央處理器(Central Processing Unit,CPU)或MCU,並且本揭露的運算處理器14也可以與該訊號處理器12共同設計,並以系統晶片(System On Chip,SOC)方式實現;該運算處理器14還可以是雲端運算器。
進一步參照圖3、4,分別是本揭露無線訊號產生方法之實施例,以及此無線訊號產生方法的壓抑外溢功率頻譜疊代演算之流程。其適用於圖1之無線通訊設備1並用以產生並傳送無線訊號。該無線訊號產生方法之步驟描述如下。
首先,在步驟S1中,該無線通訊設備1之運算處理器14進行該壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並估算出該窗特徵函數及該濾波特徵函數,所述外溢功率頻譜函數是用以表示非供使用的頻譜中的功率頻譜,且其是基於數個運算參數;所述運算參數可由該運算處理器14接收,並包括濾波特徵函數、濾波特徵函數的長度、窗特徵函數、窗特徵函數的長度、子載波數及子載波位置;換言之,該外溢功率頻譜函數即是計算在可供使用的資源塊以外的功率頻譜。進一步參考圖5,以頻譜位在頻率ω1與ω2之間的資源塊為例,該外溢功率頻譜函數可表示為:
其中S k 是訊號功率頻譜函數、w k 是表示窗特徵函數之向量、f k 是濾波特徵函數之向量、Ω表示資源塊以外的頻譜,k表示第k個資源塊,並且該訊號功率頻譜函數S k 可表示為:
其中E s 是資料符元傳送能量、N是傳送訊號長度、M k 是使用的子載波集合,而W k (e jω )是對應第k個資源區塊的窗特徵函數之傅立葉轉換、F k (e jω )是對應第k個資源區塊的濾波特徵函數之傅立葉轉換。
所述壓抑外溢功率頻譜函數疊代演算之步驟如下:在步驟S11中,該運算處理器14運算該外溢功率頻譜函數,並以降低其函數值為目標,估算出一起始窗特徵函數。
接著,在步驟S12中,該運算處理器14基於該起始窗特徵函數更新該外溢功率頻譜函數,且以降低該外溢功率頻譜函數之值為目標,估算一第N疊代濾波特徵函數,其中N可為任一正整數,並用以表示此為第N次疊代;為精準描述每次疊代的窗特徵函數及濾波特徵函數,以下說明中,將以w n標示第n疊代窗特徵函數,並以f n標示第n疊代濾波特徵函數。在本實施例的此階段疊代中N值為1,表示此為第一次疊代,也就是估算出第1疊代濾波特徵函數f 1。
在估算出該第N疊代濾波特徵函數後,在步驟S13中,該運算處理器14基於該第N疊代濾波特徵函數更新該外溢功率頻
譜函數,並以降低更新後的該外溢功率頻譜函數之值為目標,估算出一第N疊代窗特徵函數,也就是估算本實施例的第1疊代窗特徵函數w 1。
接著,在步驟S14中,該運算處理器14基於該第N疊代窗特徵函數更新該外溢功率頻譜函數,且以降低更新後的該外溢功率頻譜函數之值為目標,估算一第N+1疊代濾波特徵函數,也就是估算出本實施例的第2疊代濾波特徵函數f 2。
當取得該第N+1疊代濾波特徵函數後,在步驟S15中,該運算處理器14基於所述第N+1疊代濾波特徵函數更新該外溢功率頻譜函數,且以降低更新後的該外溢功率頻譜函數之值為目標,估算一第N+1疊代窗特徵函數,也就是本實施例的第2疊代窗特徵函數w 2。
在估算出該第N疊代濾波特徵函數與疊代窗特徵函數,以及該第N+1疊代濾波特徵函數與疊代窗特徵函數後,在步驟S16中,該運算處理器14計算該第N+1疊代濾波特徵函數與該第N疊代濾波特徵函數的均方差(mean square error)∥f N -f N+1∥2,並且計算該第N+1疊代窗特徵函數與該第N疊代窗特徵函數的均方差∥w N -w N+1∥2。
在該第N+1與該第N疊代窗特徵的均方差高於一門檻值,或該第N+1與該第N疊代濾波特徵函數的均方差高於該門檻值的情況下,該運算處理器14基於該第N+1疊代濾波特徵函數更新該外溢功率頻譜函數,且以降低該外溢功率頻譜函數為目標估
算一第N+2疊代窗特徵函數。換言之,在前兩次疊代結果差異過大的情況下,壓抑外溢功率頻譜疊代演算繼續進行下一次疊代運算。
在本實施例中,該第2與第1疊代窗特徵函數的均方差∥w 1-w 2∥2高於該門檻值,或該第2與第1疊代濾波特徵函數的均方差∥f 1-f 2∥2高於該門檻值的情況下,則執行下一次疊代,繼續執行步驟S14與步驟S15,此次疊代的N由原來的N+1取代,並取得第3疊代濾波特徵函數與第3疊代窗特徵函數。
另一方面,在該第N+1與第N疊代窗特徵函數的均方差低於或等於該門檻值,且該第N+1與第N疊代濾波特徵函數的均方差低於或等於該門檻值的情況下,則執行步驟S17,該運算處理器14判定該第N+1疊代窗特徵函數為該窗特徵函數,且該第N+1疊代濾波特徵函數為該濾波特徵函數。在本實施例中,該第2與第1疊代窗特徵函數的均方差低於或等於該門檻值,且該第2與第1疊代濾波特徵函數的均方差低於或等於該門檻值的情況下,即停止該壓抑外溢功率頻譜疊代演算;換言之,在疊代濾波特徵函數與疊代窗特徵函數各自皆達到收斂時,該運算處理器14停止該壓抑外溢功率頻譜疊代演算。
本揭露的壓抑外溢功率頻譜疊代演算是將估算取得的疊代濾波特徵函數與疊代窗特徵函數在疊代過程中持續交換,兩者彼此互為下一次估算的外溢功率頻譜函數之更新基礎。並且,在每一階段的疊代運算中,該運算處理器14計算該外溢功率頻譜函
數之值,並估算該疊代窗特徵函數或該疊代濾波特徵函數時,是以一外溢功率壓抑等級(Suppression Level)為目標,也就是在該外溢功率頻譜函數之值降低到符合該外溢功率壓抑等級的情況下,估算對應的疊代窗特徵函數或疊代濾波特徵函數;然而,該壓抑外溢功率頻譜疊代演算也可以採用多個估算目標,在限制外溢功率壓抑等級之外,還可以進一步限制濾波運算產生的通帶波動(Passband Ripple)幅度、窗運算產生的訊號雜訊比衰減(SNR Loss)或其結合。
補充說明的是,該壓抑外溢功率頻譜疊代演算引用的資訊,例如:所述濾波特徵函數的長度、窗特徵函數的長度、子載波數、子載波位置、外溢功率壓抑等級、通帶波動幅度或訊號雜訊比衰減等資訊,其是依據通道資訊(Channel Information)來決定,但本揭露並不以此為限。
在該運算處理器14執行壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並取得該濾波特徵函數與該窗特徵函數之後,在步驟S2中,該運算處理器14依據所述窗特徵函數與所述濾波特徵函數設定該訊號處理器12之濾波模組122與窗模組121,使該濾波模組122可依據該濾波特徵函數執行濾波運算,並且該窗模組121可依據該窗特徵函數執行窗運算。
在步驟S3中,該無線通訊設備1之訊號調變器11接收到預計要傳送的該資料,並依據該資料執行調變以產生該多載波調變訊號。所述訊號調變器11的資料編碼模組111將接收到的資
料進行編碼後,傳送至該串流轉並列模組112。該串流轉並列模組112將編碼後的資料轉為並列,並傳送至該子載波配置模組113。所述子載波配置模組113依據接收到的編碼後的資料,將該接收到的編碼後的資料映射至預計用以傳送的子載波,並產生該子載波配置集合。接著,該IFFT模組114依據該子載波配置集合,產生時域上的該多載波訊號,並傳送至該CP插入模組115。所述多載波訊號經由所述CP插入模組115穿插CP序列後,經由該並列轉串流模組116轉為串流,並產生所述多載波調變訊號。該訊號調變器11將該多載波調變訊號進一步輸出至該訊號處理器12。本實施例的多載波調變訊號是將資料以OFDM技術調變後所產生之OFDM符碼(OFDM Symbol);由於OFDM調變已是廣為利用的無線通訊技術,在此將不再進一步詳細描述調變步驟。
在該訊號處理器12自該訊號調變器11接收到該多載波調變訊號後,在步驟S4中,該訊號處理器12之窗模組121依據該窗特徵函數對該多載波調變訊號執行窗運算,並產生窗處理訊號;接著,在步驟S5中,所述訊號處理器12之濾波模組122依據該濾波特徵函數,對該窗模組121產生之所述窗處理訊號執行濾波運算,產生該時域上至少一傳送訊號,並輸出至該訊號傳送器15。在步驟S6中,所述訊號傳送器15傳送該至少一傳送訊號。
由於該多載波調變訊號先後經過該窗模組121與該濾波模組122,以執行窗運算及該濾波運算,進而產生該至少一傳送訊號,使所述至少一傳送訊號具有低帶外發射(Out-of-Band
Emission,OOBE)之特性,因此被應用在多使用者以多載波傳送訊息的情境下,可抑制各使用者訊號間發生的載波間干擾(Inter-Carrier Interference,ICI)。再者,本揭露在執行訊號處理的過程中,訊號經該濾波模組122執行濾波運算前是先經過窗運算處理,此將縮短該濾波模組122據以執行的濾波特徵函數之長度。
參照圖1、2,本揭露之一實施例的無線通訊設備1可利用多個子載波傳送資料,且包含一訊號調變器11、操作性地耦接該訊號調變器11的一訊號處理器12、一儲存器13、操作性地耦接該訊號處理器12與該儲存器13的一運算處理器14,及操作性地耦接該訊號處理器12的一訊號傳送器15。
所述訊號調變器11經配置將該資料轉換為時域上多載波調變訊號,且包括一資料編碼模組111、一串流轉並列模組112、一子載波配置模組113、一快速反傅立葉轉換(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)模組114、一循環字首(Cyclic Prefix,CP)插入模組115,及一並列轉串流模組116。由於本實施例的訊號調變器11之構造與功能與前一實施例相同,因此不再進一步描述。
本實施例的訊號處理器12類似前一實施例,其經配置執行訊號處理,並且包括經配置執行窗運算的一窗模組121,以及經配置執行濾波運算的一濾波模組122。該窗模組121將執行窗運算的訊號輸出至該濾波模組122,該濾波模組122對該窗模組121輸出的訊號執行濾波運算,並輸出至該訊號傳送器15。
本實施例的儲存器13經配置儲存數個程式碼、數個候選
窗特徵函數,以及數個候選濾波特徵函數。該運算處理器14執行運算與控制,並經配置存取所述程式碼以執行操作。本實施例的運算處理器14可接收一或多個條件參數,並依據所述一或多個條件參數選取該數個候選窗特徵函數中之一設定該窗模組121,並且選取該數個候選濾波特徵函數中之一設定該濾波模組122。所述一或多個條件參數可以是外溢頻譜、訊號雜訊比衰減或兩者之結合。該運算處理器14比對該儲存器13中的該數個候選窗特徵函數與該數個候選濾波特徵函數執行運算,並依據與所述一或多個條件參數最接近之候選窗特徵函數及候選窗特徵函數設定該窗模組121及該濾波模組122。
本揭露的運算處理器14可執行運算與控制,其可以是各種架構的中央處理器(Central Processing Unit,CPU),或MCU,本揭露的運算處理器14也可以與該訊號處理器12共同設計,並以系統晶片(System On Chip,SOC)方式實現,但本揭露並不以此為限。
進一步參照圖6,本揭露之無線訊號產生方法之另一實施例,適用於圖1之無線通訊設備1並用以產生並傳送無線訊號。該無線訊號產生方法之步驟描述如下。
首先,在步驟S7中該無線通訊設備1之運算處理器14接收到所述條件參數後,在步驟S8中該運算處理器14依據所述條件參數進行運算,以選出該儲存器13儲存的該數個候選窗特徵函數中之一作為該窗特徵函數,並暫存該窗特徵函數。接著在步
驟S9中,該運算處理器14依據所述條件參數進行運算,以選出該儲存器13儲存的該數個候選濾波特徵函數中之一作為該濾波特徵函數,並暫存該濾波特徵函數。
在該運算處理器14選出所述窗特徵函數及濾波特徵函數後,在步驟S2中,該運算處理器14依據所述窗特徵函數與所述濾波特徵函數設定該訊號處理器12之濾波模組122與窗模組121,使該濾波模組122可依據該濾波特徵函數執行濾波運算,並且該窗模組121可依據該窗特徵函數執行窗運算。
在步驟S3中,該無線通訊設備1之訊號調變器11接收到預計要傳送的該資料,並依據該資料執行調變產生該多載波調變訊號,且傳送至該訊號處理器12。本實施例的多載波調變訊號是將資料以OFDM技術調變後所產生OFDM符碼(OFDM Symbol)。本實施例的步驟S3與前一實施例相同,因此不再進一步描述。
在該訊號處理器12自該訊號調變器11接收到該多載波調變訊號後,在步驟S4中,該訊號處理器12之窗模組121依據該窗特徵函數對該多載波調變訊號執行窗運算,並產生窗處理訊號;接著,在步驟S5中,所述訊號處理器12之濾波模組122依據該濾波特徵函數,對該窗模組121產生之所述窗處理訊號執行濾波運算,產生時域上至少一傳送訊號,並輸出至該訊號傳送器15。在步驟S6中,所述訊號傳送器15進一步地傳送該至少一傳送訊號。
由於該多載波調變訊號先後經過該窗模組121與該濾波模組122,以執行該窗運算及該濾波運算,進而產生該至少一傳送訊號,使所述傳送訊號具有低帶外發射(Out-of-Band Emission,OOBE)之特性,因此應用在多使用者以多載波傳送訊息的情境下,可抑制各使用者訊號間發生的載波間干擾(Inter-Carrier Interference,ICI)。再者,本揭露在執行訊號處理的過程中,訊號經該濾波模組122執行濾波運算前是先經過窗運算,此將縮短該濾波模組122據以執行的濾波特徵函數之長度,以減緩符碼間干擾(Inter-Symbol Interference,ISI);並可降低帶外發射,進一步抑制使用者訊號間發生的載波間干擾。
圖7、8是依據本揭露之另一實施例,分別繪示之無線通訊設備1以及該無線通訊設備1的一訊號調變器11的方塊圖。所述無線通訊設備1可利用數個資源塊傳送,將數筆資料分別傳送至數個使用者裝置(圖未示),其中每一資源塊包括多個子載波。該無線通訊設備1包含一訊號調變器11、操作性地耦接該訊號調變器11的數個訊號處理器12、一儲存數個程式碼的儲存器13、操作性地耦接該數個訊號處理器12與該儲存器13的一運算處理器14及操作性地耦接該數個訊號處理器12的一訊號傳送器15。在本實施例中,該無線通訊設備1利用兩個資源塊分別傳送資料至兩個使用者設備,其中第一資源塊用以傳送資料給第一使用者裝置(圖未示),並且第二資源塊用以傳送資料給第二使用者裝置(圖未示)。
該訊號調變器11經配置將該數個資料轉換為時域上多個多載波調變訊號,且包括分別對應於該數個資源塊的數個資料編碼模組111、分別對應於該數個資源塊的數個串流轉並列模組112、分別對應於該數個資源塊的數個子載波配置模組113、分別對應於該數個資源塊的數個快速反傅立葉轉換(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)模組114、分別對應於該數個資源塊的數個循環字首(Cyclic Prefix,CP)插入模組115,及分別應於該數個資源塊的數個並列轉串流模組116。補充說明的是,各資源塊預定要傳送的資料是經由所述資料編碼模組111中之一、所述串流轉並列模組112中之一、所述子載波配置模組113中之一、所述快速反傅立葉轉換模組114中之一、所述循環字首插入模組115中之一及所述並列轉串流模組116中之一調變,以產生對應於該資源塊的多載波調變訊號。
本實施例的訊號調變器11是支援兩個資源塊,其各種構件數量為二,其中之一對應於第一資源塊,也就是用以處理預計經由第一資源塊傳送的訊號;另一對應於第二資源塊,也就是用以處理預計經由第二資源塊傳送的訊號。
所述訊號調變器11的每一資料編碼模組111可依據其對應的資源塊預計要傳送的資料執行編碼,並產生資料符元(data symbol)。每一串流轉並列模組112可將串流資料轉換為並列資料。每一子載波配置模組113可將資料符元依據預設的子載波分配矩陣進行子載波配置並產生對應於其資源塊的一子載波配置集
合。每一快速反傅立葉轉換模組114可執行快速反傅立葉運算,並依據子載波配置集合產生多載波訊號。每一循環字首插入模組115可將一循環字首插入多載波訊號。每一並列轉串流模組116可將並列資料轉換為串流資料。本實施例的訊號調變器11是進行調變,並產生對應多個資源塊的調變訊號,其以正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)調變為例,可對每一資源塊預計要傳送的資料執行調變,然而本揭露的訊號調變器11不以OFDM技術為限,也可以是廣義分頻多工(Generalized Frequency Division Multiplexing)以及單頻載波多工(Single-Carrier Frequency Division Multiplexing)。本揭露的訊號調變器11的構件將因所採用的調變技術不同而有所調整,因此該訊號調變器11的構件並不限於本實施例之揭露。
該數個訊號處理器12分別對應於該數個資源塊,且經配置執行訊號處理。本實施例訊號處理器12之數量為二,其中之一對應於第一資源塊,也就是用以處理預計經由第一資源塊傳送的訊號;其中之另一對應於第二資源塊,也就是用以處理預計經由第二資源塊傳送的訊號。
每一訊號處理器12包括經配置以執行窗運算的一窗模組121,以及經配置以執行濾波運算的一濾波模組122。所述窗模組121將執行窗運算後產生的訊號輸出至該濾波模組122;該濾波模組122對接收自窗模組121的訊號執行濾波運算,並輸出至該訊號傳送器15。本實施例的每一訊號處理器12為數位訊號處理
(Digital Signal Processing,DSP)晶片,其可對該訊號調變器11產生的訊號執行訊號處理,以抑制載波間干涉(Inter-Carrier Interference,ICI),然而本揭露的訊號處理器12不以DSP晶片為限,也可以採用支援訊號處理的微控制器(Micro-Controller Unit,MCU)或可程式化系統來實現。
該運算處理器14執行運算與控制,並經配置以存取所述程式碼以執行操作。所述運算處理器14依據對應於各資源塊的數個外溢功率頻譜函數,分別執行壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並估算出對應於各資源塊的數個窗特徵函數,以及數個濾波特徵函數。該運算處理器14經配置依據該數個窗特徵函數、該數個濾波特徵函數設定該訊號處理器12之該數個窗模組121與該數個濾波模組122。所述訊號處理器12之該數個窗模組121與該數個濾波模組122是依據被設定的窗特徵函數與濾波特徵函數執行訊號處理。本揭露的運算處理器14是執行運算與控制,其可以是各種架構的中央處理器(Central Processing Unit,CPU),或MCU,另外本揭露的運算處理器14也可以與該數個訊號處理器12共同設計,並以系統晶片(System On Chip,SOC)方式實現。
進一步參照圖9、10,分別繪示之本揭露之無線訊號產生方法及對應於一第k資源塊的壓抑外溢功率頻譜疊代演算之流程之另一實施例,適用於圖7所示之無線通訊設備1並用以產生數個無線訊號,所述無線訊號分別經由該數個資源塊傳送。該無線訊號產生方法之步驟描述如下。
首先,在步驟S1’中,該無線通訊設備1之運算處理器14依據對應於該數個資源塊的多個外溢功率頻譜函數,來執行對應於該數個資源塊的壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並估算出對應於該數個資源塊的該數個窗特徵函數及該數個濾波特徵函數。需要留意的是,所述多個外溢功率頻譜函數是基於數個運算參數,且其用以表示特定資源塊以外的頻譜中的功率頻譜。所述數個運算參數可由該運算處理器14接收,並包括濾波特徵函數、濾波特徵函數的長度、窗特徵函數、窗特徵函數的長度、子載波數及子載波位置,因此基於不同的資源塊即可產生不同的外溢功率頻譜函數,而所述運算處理器14是依據該多個外溢功率頻譜函數,來分別執行壓抑外溢功率頻譜疊代演算。
該無線通訊設備1可經由K個資源塊傳送資料,其中K為大於一的正整數。對應於該第k資源塊的所述外溢功率頻譜函數即是計算在第k資源塊以外的功率頻譜,以頻譜位在頻率ωk1與ωk2之間的第k資源塊為例,對應於該第k資源塊的該外溢功率頻譜函數可表示為:
其中S k 是訊號功率頻譜函數、w k 是窗特徵函數之向量、f k 是濾波特徵函數之向量、Ω表示資源塊以外的功率頻譜、k表示第k個資源塊,並且該訊號功率頻譜函數S k 可表示為:
其中E s 是資料符元傳送能量、N是傳送訊號長度、M k 是使用的子載波集合,而W k (e jω )是對應第k個資源區塊的窗特徵函數之傅立葉轉換、F k (e jω )是對應第k個資源區塊的濾波特徵函數之傅立葉轉換。
該運算處理器14是依據對應於第1至第K資源塊的外溢功率頻譜函數,分別執行所述壓抑外溢功率頻譜函數疊代演算,在以下說明中,為具體描述疊代演算之步驟,將以對應於第k個資源塊的外溢功率頻譜疊代演算為例描述,所述壓抑外溢功率頻譜演算之步驟如下:在步驟S11’中,該運算處理器14運算對應於該第k資源塊的該外溢功率頻譜函數,並以降低其函數值為目標,估算出對應於該第k資源塊的一起始窗特徵函數。
接著,在步驟S12中,該運算處理器14基於對應於該第k資源塊的該起始窗特徵函數,更新對應於該第k資源塊的該外溢功率頻譜函數後,以降低所述外溢功率頻譜函數之值為目標,估算對應於該第k資源塊的一第N疊代濾波特徵函數,N可為任一正整數,用以表示此為第N次疊代;為精準描述每次疊代的窗特徵函數及濾波特徵函數,以下說明中,將以w k,n標示對應於該第k資源塊的第n疊代窗特徵函數,並以f k,n標示對應於該第k資源塊的第n疊代濾波特徵函數。在本實施例的此階段疊代中N值為1,表示此為第一次疊代,也就是估算出對應於該第k資源塊的第1疊代濾波特徵函數f k,1。
在估算出對應於該第k資源塊的該第N疊代濾波特徵函數後,在步驟S13中,該運算處理器14基於所述第N疊代濾波特
徵函數更新對應於該第k資源塊的該外溢功率頻譜函數,並以降低更新後的該外溢功率頻譜函數之值為目標,估算出對應於該第k資源塊的一第N疊代窗特徵函數,也就是估算本實施例的對應於該第k資源塊的第1疊代窗特徵函數w k,1。
接著,在步驟S14中,該運算處理器14基於對應於該第k資源塊的該第N疊代窗特徵函數更新對應於該第k資源塊的該外溢功率頻譜函數後,再以降低更新後的該外溢功率頻譜函數之值為目標,估算對應於該第k資源塊的一第N+1疊代濾波特徵函數,也就是估算出本實施例的對應於該第k資源塊的第2疊代濾波特徵函數f k,2。
當取得對應於該第k資源塊的該第N+1疊代濾波特徵函數後,在步驟S15中,該運算處理器14基於所述第N+1疊代濾波特徵函數更新對應於該第k資源塊的該外溢功率頻譜函數後,以降低更新後的該外溢功率頻譜函數之值為目標,估算對應於該第k資源塊的一第N+1疊代窗特徵函數,也就是本實施例的對應於第k資源塊的第2疊代窗特徵函數w k,2。
在估算出對應於第k資源塊的該第N疊代濾波特徵函數與疊代窗特徵函數,以及對應於該第k資源塊的該第N+1疊代濾波特徵函數與疊代窗特徵函數後,在步驟S16中,該運算處理器14計算對應於該第k資源塊的該第N+1疊代濾波特徵函數與該第N疊代濾波特徵函數的均方差(mean square error)∥f k,N -f k,n+1∥2,並且計算對應於該第k資源塊的該第N+1疊代窗特徵函數與該第
N疊代窗特徵函數的均方差∥w k,N -w k,N+1∥2。
在對應於該第k資源塊的該第N+1與該第N疊代窗特徵函數的均方差高於一門檻值,或對應於該第k資源塊的該第N+1與該第N疊代濾波特徵函數的均方差高於該門檻值的情況下,該運算處理器14基於該第N+1疊代濾波特徵函數更新對應於該第k資源塊的該外溢功率頻譜函數後,以降低該外溢功率頻譜函數為目標估算對應於該第k資源塊的一第N+2疊代窗特徵函數。換言之,在前兩次疊代結果差異過大的情況下,則繼續進行下一次壓抑外溢功率頻譜疊代演算。
在本實施例中,對應於該第k資源塊的該第2與第1疊代窗特徵函數的均方差∥w k,1-w k,2∥2高於該門檻值,或對應於該第k資源塊的該第2與第1疊代濾波特徵函數的均方差∥f k,1-f k,2∥2高於該門檻值的情況下,則執行下一次疊代,繼續執行步驟S14與步驟S15,此時疊代後的N由原來的N+1取代,並取得對應於該第k資源塊的第3疊代濾波特徵函數與第3疊代窗特徵函數。
在對應於該第k資源塊的該第N+1與第N疊代窗特徵函數的均方差低於或等於該門檻值,且對應於該第k資源塊的該第N+1與第N疊代濾波特徵函數的均方差低於或等於該門檻值的情況下,則執行步驟S17’,該運算處理器14判定該第N+1疊代窗特徵函數為對應於該第k資源塊的該窗特徵函數,且該第N+1疊代濾波特徵函數為對應於該第k資源塊的該濾波特徵函數;在本實施例中,對應於該第k資源塊的該第2與第1疊代窗特徵函數
的均方差低於或等於該門檻值,且對應於該第k資源塊的該第2與第1疊代濾波特徵函數的均方差低於或等於該門檻值的情況下,即停止該壓抑外溢功率頻譜疊代演算;換言之,在對應於該第k資源塊的疊代濾波特徵函數與疊代窗特徵函數各自皆達到收斂時,停止對應於該第k資源塊的該壓抑外溢功率頻譜疊代演算。
本揭露中對應於各資源塊的壓抑外溢功率頻譜疊代演算即是將經估算取得的疊代濾波特徵函數與疊代窗特徵函數在疊代過程中持續交換,彼此互為下一次估算的外溢功率頻譜函數之更新基礎。此外,在每一階段的疊代運算中,該運算處理器14計算該外溢功率頻譜函數之值,並估算對應於該疊代窗特徵函數或該疊代濾波特徵函數時,是以一外溢功率壓抑等級(Suppression Level)為目標,也就是在該外溢功率頻譜函數之值降低到符合該外溢功率壓抑等級的情況下,估算疊代窗特徵函數或疊代濾波特徵函數;然而,對應於各資源塊的該壓抑外溢功率頻譜疊代演算也可以採用多個估算目標,例如在限制外溢功率壓抑等級之外,還可以進一步限制濾波運算產生的通帶波動(Passband Ripple)幅度、窗運算產生的訊號雜訊比衰減(SNR Loss)或前述兩者的結合。
補充說明的是,該壓抑外溢功率頻譜疊代演算引用的資訊,例如:各資源塊的所述濾波特徵函數的長度、窗特徵函數的長度、子載波數、子載波位置、外溢功率壓抑等級、通帶波動幅度或訊號雜訊比衰減等資訊,其是依據各資源塊的通道資訊(Channel Information)來決定,但本揭露並不以此為限。
在該運算處理器14執行壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並取得對應於該數個資源塊的該數個濾波特徵函數與該數個窗特徵函數之後,在步驟S2'中,該運算處理器14依據該數個窗特徵函數設定該數個訊號處理器12之窗模組121,並且依據該數個濾波特徵函數設定該數個訊號處理器12之濾波模組122,使該數個濾波模組122可分別依據被設定的濾波特徵函數執行濾波運算,並且該數個窗模組121可分別依據被設定的窗特徵函數執行窗運算。
在步驟S3'中,該無線通訊設備1之該數個訊號調變器11分別對應於該數個資源塊,並在收到預計要傳送的資料後,依據所述資料執行調變,並產生分別對應於該數個資源塊的該數個多載波調變訊號。每一訊號調變器11的構件相同,以下以對應於第k資源塊的訊號調變器11為例說明;所述訊號調變器11的資料編碼模組111接收預計利用第k資源塊傳送的資料,並將所述資料編碼後傳送至所述訊號調變器11的串流轉並列模組112。該串流轉並列模組112將編碼後的資料轉為並列,並傳送至所述訊號調變器11的子載波配置模組113。該子載波配置模組113依據接收到的編碼後的資料,將該接收到的編碼後的資料映射至預計用以傳送的子載波,並產生子載波配置集合。接著,所述訊號調變器11的IFFT模組114依據子載波配置集合,產生時域上的多載波訊號,並傳送至所述訊號調變器11的CP插入模組115。對應於第k資源塊的該多載波訊號經由所述CP插入模組115穿插CP序列後,經由該並列轉串流模組116轉為串流,並產生對應於該第k
資源塊的多載波調變訊號。該多載波調變訊號進一步被輸出至該訊號處理器12。本實施例的每一多載波調變訊號是將資料以OFDM技術調變後所產生OFDM符碼(OFDM Symbol);由於OFDM調變已是廣為利用的無線通訊技術,在此將不再進一步詳細描述調變步驟。
該訊號處理器12自該數個訊號調變器11接收到該數個多載波調變訊號後,在步驟S4'中,該訊號處理器12之該數個窗模組121依據各自被設定的窗特徵函數,分別對該數個多載波調變訊號執行窗運算,並產生該數個窗處理訊號;以第k資源塊為例,對應於第k資源塊的多載波調變訊號經對應的該窗模組121執行窗運算後,被轉換為對應於第k資源塊的窗處理訊號。
接著,在步驟S5'中,所述訊號處理器12之該數個濾波模組122分別自對應的該數個窗模組121接收該數個窗處理訊號後,依據各自被設定的濾波特徵函數,分別對該數個窗處理訊號執行濾波運算,產生分別對應於該數個資源塊的傳送訊號,並輸出至該訊號傳送器15。以第k資源塊為例,對應於第k資源塊的窗處理訊號經對應的濾波模組122執行濾波運算後,被轉換為對應於第k資源塊的傳送訊號。在步驟S6'中,所述訊號傳送器15進一步地傳送該數個傳送訊號。
本實施例的無線通訊設備1可支援兩個資源塊,因此該運算處理器14運算取得第一個資源塊及第二資源塊分別對應的濾波特徵函數與窗特徵函數。接著,該運算處理器14依據前述對應
於第一資源塊的濾波特徵函數與窗特徵函數,設定對應於第一資源塊的訊號處理器12,其將據以對預計於第一資源塊上傳送的訊號執行濾波運算與窗運算,產生對應於第一資源塊的傳送訊號;並且該運算處理器14依據前述對應於第二資源塊的濾波特徵函數與窗特徵函數,設定對應於第二資源塊的訊號處理器12,其將據以對預計於第二資源塊上傳送的訊號執行濾波運算與窗運算,產生對應於第二資源塊的傳送訊號。
由於每一多載波調變訊號先後經過窗模組121與濾波模組122,以執行窗運算及濾波運算,進而產生傳送訊號,使所述傳送訊號具有低帶外發射(Out-of-Band Emission,OOBE)之特性,因此應用在多使用者以多載波傳送訊息的情境下,可抑制各使用者訊號間發生的載波間干擾(Inter-Carrier Interference,ICI)。再者,本揭露在執行訊號處理的過程中,訊號經濾波模組122執行濾波運算前是先經過窗運算,此將縮短濾波模組122據以執行的濾波特徵函數之長度。
參照圖7、8,本揭露之一實施例的無線通訊設備1可將數筆資料利用數個資源塊傳送至數個使用者裝置(圖未示),其中每一資源塊包括多個子載波。本實施例的無線通訊設備1包含一訊號調變器11、操作性地耦接該訊號調變器11的數個訊號處理器12、一儲存數個程式碼的儲存器13、操作性地耦接該數個訊號處理器12與該儲存器13的一運算處理器14,及操作性地耦接該數個訊號處理器12的一訊號傳送器15。
所述訊號調變器11可將該數個資料轉換為時域上數個多載波調變訊號,且包括對應於該數個資源塊的數個資料編碼模組111、數個串流轉並列模組112、數個子載波配置模組113、數個快速反傅立葉轉換(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)模組114、數個循環字首(Cyclic Prefix,CP)插入模組115,及數個並列轉串流模組116。由於本實施例的訊號調變器11之構造與功能與前一實施例相同,因此不再進一步描述。
本實施例的該數個訊號處理器12類似前一實施例,其分別對應於該數個資源塊,並可執行訊號處理。每一訊號處理器12包括可執行窗運算的一窗模組121,以及可執行濾波運算的一濾波模組122。該窗模組121將執行窗運算的訊號輸出至該濾波模組122,該濾波模組122對該窗模組121輸出的訊號執行濾波運算,並輸出至該訊號傳送器15。
本實施例的儲存器13儲存數個程式碼、數個候選窗特徵函數,以及數個候選濾波特徵函數。該運算處理器14執行運算與控制,並存取所述程式碼以執行操作。本實施例的運算處理器14可接收一或多個條件參數,並依據所述一或多個條件參數選取該數個候選窗特徵函數中之數個分別設定該數個窗模組121,及選取該數個候選濾波特徵函數中之數個分別設定該數個濾波模組122。本揭露的運算處理器14可執行運算與控制,其可以是各種架構的中央處理器(Central Processing Unit,CPU),或MCU,另外本揭露的運算處理器14也可以與該訊號處理器12共同設計,並
以系統晶片(System On Chip,SOC)方式實現,但本揭露並不以此為限。
進一步參照圖11,本揭露無線訊號產生方法之另一實施例,適用於圖7所示之無線通訊設備1並用以產生並傳送無線訊號。該無線訊號產生方法之步驟描述如下。
首先,在步驟S7中該無線通訊設備1之運算處理器14接收到所述一或多個條件參數後,在步驟S8’中該運算處理器14依據所述一或多個條件參數進行運算,以選出該儲存器13儲存的該數個候選窗特徵函數中之數個,並暫存為對應於該數個資源塊的該數個窗特徵函數。接著在步驟S9’中,該運算處理器14依據所述一或多個條件參數進行運算,以選出該儲存器13儲存的該數個候選濾波特徵函數中之數個,並暫存為對應於該數個資源塊的該數個濾波特徵函數。所述一或多個條件參數可以是外溢頻譜、訊號雜訊比衰減或兩者之結合。該運算處理器14比對該儲存器13中的該數個候選窗特徵函數與該數個候選濾波特徵函數執行運算,並選擇與所述一或多個條件參數最接近之數個候選窗特徵函數及數個候選窗特徵函數進行暫存。以利用第k個資源塊傳送無線訊號的無線通訊設備1為例說明,所述運算處理器14即是依據條件參數選出分別對應於第k個資源塊的第k窗特徵函數與第k濾波特徵函數。
在該運算處理器14選出對應於該數個資源塊的所述窗特徵函數及濾波特徵函數後,在步驟S2中,該運算處理器14依據
該數個窗特徵函數與該數個濾波特徵函數分別設定對應的訊號處理器12之濾波模組122與窗模組121,使該數個濾波模組122可依據被設定的濾波特徵函數執行濾波運算,並且該數個窗模組121可依據被設定的窗特徵函數執行窗運算。以第k資源塊進行說明,該運算處理器14依據該第k窗特徵函數,設定對應於第k資源塊的訊號處理器12之窗模組121,使該窗模組121可依據該第k窗特徵函數執行窗運算;該運算處理器14依據該第k濾波特徵函數,設定對應於第k資源塊的訊號處理器12之濾波模組122,使該濾波模組122可依據該第k濾波特徵函數執行濾波運算。本實施可供使用的資源塊數目為二,因此該運算處理器14分別設定對應於第一與第二資源塊的該數個訊號處理器12之窗模組121及濾波模組122,使對應於第一資源塊的訊號處理器12,可依據該窗特徵函數、該濾波特徵函數,對預計利用第一資源塊傳送的訊號執行窗運算、濾波運算;並使對應於第二資源塊的訊號處理器12,可依據該窗特徵函數、該濾波特徵函數,對預計利用第二資源塊傳送的訊號執行窗運算、濾波運算。
在步驟S3中,該無線通訊設備1之訊號調變器11接收到預計要分別利用該數個資源塊傳送的該數個資料,依據該數個資料執行調變,以產生該數個多載波調變訊號,並傳送至該訊號處理器12。本實施例的多載波調變訊號是將資料以OFDM技術調變後所產生OFDM符碼(OFDM Symbol)。本實施例的步驟與本揭露無線訊號產生方法之前一實施例相同,因此不再進一步描述。
在該數個訊號處理器12自該訊號調變器11接收到該數個多載波調變訊號後,在步驟S4中,該數個訊號處理器12之該數個窗模組121依據各自被設定窗特徵函數分別對該數個多載波調變訊號執行窗運算,並產生窗處理訊號;接著,在步驟S5中,所述訊號處理器12之該數個濾波模組122依據各自被設定的濾波特徵函數,對該數個窗模組121產生之所述窗處理訊號執行濾波運算,產生時域上傳送訊號,並輸出至該訊號傳送器15,也就是產生對應於第1至第K資源塊的傳送訊號。本實施的資源塊數目為二,因此本實施例的訊號處理器12是產生對應於第一與第二資源塊的至少一傳送訊號,在此以預計利用第一資源塊傳送的資料為例說明,對應於第一資源塊的多載波訊號經該數個窗模組121其中之一依據對應於第一資源塊的窗特徵函數進行窗運算後,再經由該數個濾波模組122其中之一依據對應於第一資源塊濾波特徵函數進行濾波運算後,產生預計利用第一資源塊傳送的至少一傳送訊號。在步驟S6中,所述訊號傳送器15進一步地傳送該至少一傳送訊號。
由於該數個多載波調變訊號先後經過該數個窗模組121與該數個濾波模組122,以執行窗運算及濾波運算,進而產生該至少一傳送訊號,使所述至少一傳送訊號具有低帶外發射(Out-of-Band Emission,OOBE)之特性,因此應用在多使用者以多載波傳送訊息的情境下,可抑制各使用者訊號間發生的載波間干擾(Inter-Carrier Interference,ICI)。再者,本揭露在執行訊號處理
的過程中,訊號經濾波模組122執行濾波運算前是先經過窗運算,此將縮短濾波模組122據以執行的濾波特徵函數之長度。
補充說明的是,本揭露各實施例中所述運算處理器14可為一般用途處理器、特殊用途處理器、傳統的處理器、數位訊號處理器12、多個微處理器(microprocessor)、一個或多個結合數位訊號處理器12核心的微處理器、控制器、微控制器、特殊應用集成電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、場可程式閘陣列電路(Field Programmable Gate Array,FPGA)、任何其他種類的積體電路、狀態機、基於進階精簡指令集機器(Advanced RISC Machine,ARM)的處理器以及類似品,但本揭露並不以此為限。
雖然本揭露已經以實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭露的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本揭露的保護範圍當以後附的申請專利範圍所界定者為準。
Claims (15)
- 一種無線通訊設備,利用多個子載波傳送至少一資料,所述無線通訊設備包括:一訊號調變器,經配置將該資料轉換為時域上至少一多載波調變訊號;一訊號處理器,操作性地耦接該訊號調變器,且經配置對該至少一多載波調變訊號執行訊號處理,該訊號處理器包括一窗模組,以及一濾波模組,該窗模組經配置對該至少一多載波調變訊號執行窗運算,並產生一窗處理訊號,該濾波模組經配置對該窗處理訊號執行濾波運算,並產生該時域上的一傳送訊號;一儲存器,經配置儲存多個程式碼;一運算處理器,操作性地耦接該訊號處理器與該儲存器,並經配置存取所述程式碼以執行依據一窗特徵函數以及一濾波特徵函數設定該訊號處理器之該窗模組與該濾波模組,其中該運算處理器存取所述程式碼以執行壓抑外溢功率頻譜疊代演算,該壓抑外溢功率頻譜疊代演算是依據一外溢功率頻譜函數估算出該窗特徵函數以及該濾波特徵函數;以及一訊號傳送器,操作性地耦接該訊號處理器,並經配置傳送該傳送訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述的無線通訊設備,其中該運算處理器接收數個運算參數,該外溢功率頻譜函數是基於該數個 運算參數,該數個運算參數包括該濾波特徵函數、該濾波特徵函數的長度、該窗特徵函數、該窗特徵函數的長度以及子載波數。
- 如申請專利範圍第1項所述的無線通訊設備,其中該儲存器還儲存數個候選窗特徵函數以及數個候選濾波特徵函數,該運算處理器存取所述程式碼以執行依據至少一條件參數、該數個候選窗特徵函數中之該窗特徵函數以及該數個候選濾波特徵函數中之該濾波特徵函數,設定該窗模組與該濾波模組。
- 如申請專利範圍第3項所述的無線通訊設備,其中該運算處理器接收一或數個條件參數,並存取所述程式碼以執行依據該一或數個條件參數選擇該窗特徵函數以及該濾波特徵函數,該一或數個條件參數包括外溢頻譜或訊號雜訊比衰減。
- 一種無線通訊設備,利用數個資源塊將數筆資料傳送至數個使用者裝置,其中該數個資源塊的每一資源塊包括數個子載波,所述無線通訊設備包括:一訊號調變器,經配置將該數筆資料轉換為時域上數個多載波調變訊號;數個訊號處理器,操作性地耦接該訊號調變器,且經配置對該數個多載波調變訊號執行訊號處理,該數個訊號處理器的每一訊號處理器包括:一窗模組,經配置對該數個多載波調變訊號其中之一執行窗運算,並產生一窗處理訊號,以及一濾波模組,經配置對該窗處理訊號執行濾波運算,並 產生該時域上的一傳送訊號;一儲存器,經配置儲存多個程式碼;一運算處理器,操作性地耦接該數個訊號處理器與該儲存器,並經配置存取所述程式碼以執行依據數個窗特徵函數及數個濾波特徵函數設定每一訊號處理器之該窗模組及每一訊號處理器之該濾波模組,其中該運算處理器存取所述程式碼以執行壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並估算出該數個窗特徵函數以及該數個濾波特徵函數;以及一訊號傳送器,操作性地耦接該數個訊號處理器,並經配置傳送每一訊號處理器產生的該傳送訊號。
- 如申請專利範圍第5項所述的無線通訊設備,其中該運算處理器接收數個運算參數,該外溢功率頻譜函數是基於該數個運算參數,該數個運算參數包括該數個濾波特徵函數、該數個濾波特徵函數的長度、該數個窗特徵函數、該數個窗特徵函數的長度以及子載波數。
- 如申請專利範圍第5項所述的無線通訊設備,其中該運算處理器操作性該儲存器還儲存數個候選窗特徵函數及數個候選濾波特徵函數,該運算處理器存取所述程式碼以執行依據數個條件參數、該數個候選窗特徵函數中之該數個窗特徵函數及該數個候選濾波特徵函數中之該數個濾波特徵函數,設定每一訊號處理器之該窗模組及該濾波模組。
- 如申請專利範圍第7項所述的無線通訊設備,其中該運算處理器接收一或數個條件參數,並存取所述程式碼以執行依據該一或數個條件參數選擇該數個窗特徵函數及該數個濾波特徵函數,該一或數個條件參數包括外溢頻譜或訊號雜訊比衰減。
- 一種無線訊號產生方法,適於利用多個子載波傳送至少一資料的一無線通訊設備,該方法包括:依據一外溢功率頻譜函數進行一壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並估算出一窗特徵函數及一濾波特徵函數;依據該窗特徵函數、該濾波特徵函數設定一訊號處理器;依據該至少一資料產生時域上至少一多載波調變訊號;依據該窗特徵函數對該至少一多載波調變訊號執行窗運算而產生一窗處理訊號,並依據該濾波特徵函數對該窗處理訊號執行濾波運算而產生該時域上至少一傳送訊號;以及傳送該至少一傳送訊號。
- 如申請專利範圍第9項所述的無線訊號產生方法,其中依據該外溢功率頻譜函數進行該壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並估算出該窗特徵函數及該濾波特徵函數的步驟中,該外溢功率頻譜函數是基於數個運算參數,該數個運算參數包括濾波特徵函數、濾波特徵函數的長度、窗特徵函數、窗特徵函數的長度以及子載波數。
- 如申請專利範圍第9項所述的無線訊號產生方法,其中依據該外溢功率頻譜函數進行該壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並 估算出該窗特徵函數及該濾波特徵函數的步驟中,以降低該外溢功率頻譜函數之值到符合一外溢功率壓抑等級為目標,估算出該窗特徵函數及該濾波特徵函數。
- 如申請專利範圍第9項所述的無線訊號產生方法,其中進行該壓抑外溢功率頻譜疊代演算,並估算出該窗特徵函數及該濾波特徵函數的步驟包括:以降低該外溢功率頻譜函數之值為目標估算一起始窗特徵函數;基於該起始窗特徵函數更新該外溢功率頻譜函數,且以降低該外溢功率頻譜函數之值為目標估算一第N疊代濾波特徵函數,其中N為任一正整數;基於該第N疊代濾波特徵函數更新該外溢功率頻譜函數,且以降低該外溢功率頻譜函數之值為目標估算一第N疊代窗特徵函數;基於該第N疊代窗特徵函數更新該外溢功率頻譜函數,且以降低該外溢功率頻譜函數之值為目標估算一第N+1疊代濾波特徵函數;基於該第N+1疊代濾波特徵函數更新該外溢功率頻譜函數,且以降低該外溢功率頻譜函數之值為目標估算一第N+1疊代窗特徵函數;計算該第N+1疊代窗特徵函數與該第N疊代窗特徵函數之間的均方差,以及該第N+1疊代濾波特徵函數與該第N疊代濾波特 徵函數之間的均方差;在該第N+1與該第N疊代窗特徵函數之間的該均方差小於或等於一門檻值,且該第N+1與第N疊代濾波特徵函數之間的該均方差小於或等於該門檻值的情況下,判定該第N+1疊代窗特徵函數為該窗特徵函數,且該第N+1疊代濾波特徵函數為該濾波特徵函數;以及在該第N+1與該第N疊代窗特徵函數之間的該均方差大於該門檻值,或該第N+1與該第N疊代濾波特徵函數之間的該均方差大於該門檻值的情況下,基於該第N+1疊代濾波特徵函數更新該外溢功率頻譜函數,且以降低該外溢功率頻譜函數之值為目標估算一第N+2疊代窗特徵函數。
- 如申請專利範圍第12項所述的無線訊號產生方法,其中降低該外溢功率頻譜函數之值到符合一外溢功率壓抑等級為目標,估算出該起始窗特徵函數、該第N疊代濾波特徵函數、該第N疊代窗特徵函數、該第N+1疊代濾波特徵函數及該第N+1疊代窗特徵函數。
- 如申請專利範圍第9項所述的無線訊號產生方法,還包括:依據至少一條件參數由數個候選窗特徵函數中選擇該窗特徵函數,且由數個候選濾波特徵函數中選擇該濾波特徵函數。
- 如申請專利範圍第14項所述的無線訊號產生方法,其中依據該至少一條件參數,由該數個候選窗特徵函數中選擇該窗 特徵函數,且由該數個候選濾波特徵函數中選擇該濾波特徵函數的步驟包括:依據一或數個條件參數選擇該窗特徵函數以及該濾波特徵函數,該一或數個條件參數包括外溢頻譜或訊號雜訊比衰減。
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