专利名称：基于ofdm频谱压缩的信号发射和接收方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种OFDM体制下节省时频域资源的传输方法。
背景技术：
随着通信数据速率的提高，通信信号带宽增大引起的频谱资源紧张现象日益严重。通信系统米用的以 OFDM (Orthogonal frequency division multiplexing,正交频分复用)技术为基础的频分接入方式实现蜂窝网小区的下行通信。OFDM通过复用正交子载波的方式节省频谱资源。然而随着小区用户的增加，尤其在热点区域，以及用户对通信数据速率的需求升级，日益紧张的频谱和时域资源将无法保证所有用户的接入。因此如何降低对带宽及时隙的需求是未来通信系统亟待解决的问题。发明内容
本发明是为了实现对OFDM信号频谱和时隙的压缩，以降低对带宽及时隙的需求， 从而提供一种基于OFDM频谱压缩的信号发射和接收方法。
基于OFDM频谱压缩的信号发射和接收方法，
信号发射方法
步骤Al、将数据源序列s的实部序列Re {s}和虚部序列Im{s}均采用FFT和IFFT 进行预调制处理，获得数据源序列s的实部预调制序列Re{X}和虚部预调制序列Im{X};同时,根据数据源序列s的实部序列Re{s}中的难判点和虚部序列Im{s}中的难判点生成实部后缀序列Re{s(1)}和虚部后缀序列Im{s(1)}；
步骤A2、将步骤Al获得的数据源序列s的实部预调制序列Re {X}和虚部预调制序列Im {X}分别截取前N/2+1个点得到截取后实部序列Re{X’}和截取后虚部序列Im {X’}；
步骤A3、将步骤A2获得的截取后实部序列Re {X’ }和截取后虚部序列Im{X’ }分别与步骤Al中生成的实部后缀序列Re {s(1)}和虚部后缀序列Im{S(1)}进行拼接，获得拼接后的实部序列和拼接后的虚部序列，形成压缩后的数据源序列；
步骤A4、将步骤A3中形成的压缩后的数据源序列进行M点IFFT变换，获得调制序列；N^
其中Af= 了+l + maxIWjj^iVj};
式中為为实部后缀序列Re{S(1)}的长度，N1为虚部序列Im{sa)}的长度，N为数据源序列s的长度；
步骤A5、将步骤A4获得的调制序列进行并/串转换，并加入循环前缀后发射至信道；
信号接收方法
步骤A6、接收端从信道中接收步骤A5发射的信号，将接收信号去除循环前缀，并进行并/串转换，获得时域序列y ；
步骤A7、将步骤A6获得的时域序列y进行信道抵消处理，获得信道抵消处理后的序列；
步骤AS、将步骤A7获得的信道抵消处理后的序列进行M点FFT变换，获得变换后序列；
步骤A9、将步骤AS获得的变换后序列中的实部和虚部分别进行拆分，所述实部拆分为Re {Y，}和Re{i(1)};虚部拆分为Im{Y，}和師⑴};式中为对发送端后缀序列的估计值；
步骤A10、将步骤A9中获得实部的拆分序列Re {Y’ }和虚部的拆分序列Im{Y’ }均进行补齐N/2-1点处理，获得补齐后的实部序列Re {Y}和虚部序列Im{Y}；
步骤All、将步骤AlO获得的实部序列Re {Y}和虚部序列Im{Y}均采用IFFT和FFT 进行解调，获得实部的解调序列Re{S }和虚部的解调序列Im{ i};
步骤A12、将步骤All获得的实部的解调序列Re{i }和虚部的解调序列Im{i)分别根据步骤A9中获得的Re{i(1)}和替换难判点的数据源符号值，获得实部序列和虚部序列，形成解调后的数据源序列。
步骤AS中所述的信道抵消处理采用信道均衡方法实现。
本发明提出了一种在OFDM体制下的新的数据传输方案，通过在发送端对数据符号进行预调制，以减少发送数据块长度，进而压缩OFDM符号占用带宽。而在接收端对频谱压缩后的块经过同样的后解调处理，并根据星座信息实现对发送端数据的恢复。这种对数据符号的预调制和后解调处理可通过FFT和IFFT实现，将源数据符号序列变换成前、后半段呈共轭对称关系的序列，进而压缩发送的符号数量。实现对OFDM信号频谱和时隙的压缩，进而降低对带宽及时隙的需求。并且，本发明将传统N点的OFDM块缩短到M点，有效的提高了频谱利用率和时间利用率。
图I是本发明的发送端的信号处理流程示意图；图2是本发明的接收端的信号处理流程示意图；图3是AWGN信道下误码仿真示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一、结合图I至图3说明本具体实施方式
，基于OFDM频谱压缩的信号发射和接收方法，
信号发射方法
步骤Al、将数据源序列s的实部序列Re {s}和虚部序列Im{s}均采用FFT和IFFT 进行预调制处理，获得数据源序列s的实部预调制序列Re{X}和虚部预调制序列Im{X};同时,根据数据源序列s的实部序列Re{s}中的难判点和虚部序列Im{s}中的难判点生成实部后缀序列Re{s(1)}和虚部后缀序列Im{s(1)}；
其中实部难判点即满足Re{Sn}=-Re{SN_n}的实部点；同理，虚部难判点即满足 Im{sn}=Im{sN_n}的虚部点。
步骤A2、将步骤Al获得的数据源序列s的实部预调制序列Re {X}和虚部预调制序列Im {X}分别截取前N/2+1个点得到截取后实部序列Re{X’}和截取后虚部序列Im {X’}；
步骤A3、将步骤A2获得的截取后实部序列Re {X’ }和截取后虚部序列Im{X’ }分别与步骤Al中生成的实部后缀序列Re {s(1)}和虚部后缀序列Im{S(1)}进行拼接，获得拼接后的实部序列和拼接后的虚部序列，形成压缩后的数据源序列；
步骤A4、将步骤A3中形成的压缩后的数据源序列进行M点IFFT变换，获得调制序列；N
其中
权利要求
1.基于OFDM频谱压缩的信号发射和接收方法，其特征是信号发射方法步骤Al、将数据源序列s的实部序列Re{s}和虚部序列Im{s}均采用FFT和IFFT进行预调制处理，获得数据源序列s的实部预调制序列Re{X}和虚部预调制序列Im{X};同时， 根据数据源序列s的实部序列Re{s}中的难判点和虚部序列Im{s}中的难判点生成实部后缀序列Re{s(1)}和虚部后缀序列Im{s(1)}；步骤A2、将步骤Al获得的数据源序列s的实部预调制序列Re{X}和虚部预调制序列 Im{X}分别截取前N/2+1个点得到截取后实部序列Re{X’}和截取后虚部序列Im{X’}； 步骤A3、将步骤A2获得的截取后实部序列Re {X’}和截取后虚部序列Im{X’}分别与步骤Al中生成的实部后缀序列Re {s(1)}和虚部后缀序列Im{S(1)}进行拼接，获得拼接后的实部序列和拼接后的虚部序列，形成压缩后的数据源序列；步骤A4、将步骤A3中形成的压缩后的数据源序列进行M点IFFT变换，获得调制序列；其中=式中NK为实部后缀序列Re{s(1)}的长度，N1为虚部序列Im{s(1)}的长度，N为数据源序列s的长度；步骤A5、将步骤A4获得的调制序列进行并/串转换，并加入循环前缀后发射至信道； 信号接收方法步骤A6、接收端从信道中接收步骤A5发射的信号，将接收信号去除循环前缀，并进行并/串转换，获得时域序列y ；步骤A7、将步骤A6获得的时域序列y进行信道抵消处理，获得信道抵消处理后的序列；步骤AS、将步骤A7获得的信道抵消处理后的序列进行M点FFT变换，获得变换后序列； 步骤A9、将步骤AS获得的变换后序列中的实部和虚部分别进行拆分，所述实部拆分为 Re {Y，}和Re垆°};虚部拆分为Im{Y，}和Irn^1)};式中力对发送端后缀序列的估计值； 步骤A10、将步骤A9中获得实部的拆分序列Re {Y’丨和虚部的拆分序列Im{Y’}均进行补齐N/2-1点处理，获得补齐后的实部序列Re {Y}和虚部序列Im{Y}；步骤Al I、将步骤AlO获得的实部序列Re {Y}和虚部序列Im {Y}均采用IFFT和FFT进行解调，获得实部的解调序列Re{S }和虚部的解调序列Im〖i };步骤A12、将步骤All获得的实部的解调序列Re{S}和虚部的解调序列Im{H分别根据步骤A9中获得的Repl和Im设U替换难判点的数据源符号值，获得实部序列和虚部序列， 形成解调后的数据源序列。
2.根据权利要求I所述的基于OFDM频谱压缩的信号发射和接收方法，其特征在于步骤 AS中所述的信道抵消处理采用信道均衡方法实现。
3.根据权利要求I所述的基于OFDM频谱压缩的信号发射和接收方法，其特征在于在信号发射方法中，发送端对源数据符号序列s的实部序列Reis}和虚部序列Im{s}均采用 FFT和IFFT进行预调制处理，获得数据源序列s的实部预调制序列Re{X}和虚部预调制序列Im {X}为
4.根据权利要求I所述的基于OFDM频谱压缩的信号发射和接收方法，其特征在于步骤 A3中，获得拼接后的实部序列为
全文摘要
基于OFDM频谱压缩的信号发射和接收方法，涉及无线通信领域，是为了实现对OFDM信号频谱和时隙的压缩。本发明提出了一种在OFDM体制下的新的数据传输方案，通过在发送端对数据符号进行预调制，以减少发送数据块长度，进而压缩OFDM符号占用带宽。而在接收端对频谱压缩后的块经过同样的后解调处理，并根据星座信息实现对发送端数据的恢复。这种对数据符号的预调制和后解调处理可通过FFT和IFFT实现，将源数据符号序列变换成前、后半段呈共轭对称关系的序列，进而压缩发送的符号数量。实现对OFDM信号频谱和时隙的压缩。本发明适用于无线通信。
文档编号H04L27/26GK102938750SQ20121046012
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者沙学军, 王焜, 李勇, 房宵杰, 吴宣利, 梅林 申请人:哈尔滨工业大学