调制复符号的方法和设备，解调方法和设备以及相应的计算机程序与流程

本发明的领域为实施多载波调制的通信领域。更准确地，本发明涉及一种载波复用上的调制的新技术(以下被称为“基于滤波器组的正交频分复用”(fb-ofdm))及相应的解调技术。特别地，本发明在实施多载波调制的无线(dab、dvb(-t,t2,h,ngh)、wifi、wimax、wlan、非引导光等等)或者有线(xdsl、plc、光等等)通信领域中获得应用。特别地，本发明在蜂窝通信领域中，例如在lte/lte-a或未来代系统(5g等等)中，在上行链路或者下行链路上获得应用。
背景技术：
：已知允许生成多载波信号的多个技术。在这些技术中，已知ofdm类型的调制允许从复符号生成多载波信号，以及fbmc(filter-bankmulti-carrier，滤波器组多载波)类型的基于滤波器组的调制允许从实符号生成多载波信号。用于生成fbmc类型的多载波信号的主要技术是fs-fbms(frequencysampling-fbmc，频率采样fbmc)和ppn-fbmc(polyphasenetwork-fbmc，多相网络fbmc)。在2010年6月，phydyas，m.bellanger的文献《fbmcphysicallayer:aprimer》中尤其介绍了这些不同的技术。fs-fbmc和ppn-fbmc是用于生成多载波信号的有前途的技术，因为它们允许获得具有在时域中和在频域中良好定位的频谱，同时避免插入ofdm所需要的保护间隔(guardinterval)的信号。尽管如此，这些技术经受多个缺点，特别是就复杂性(计算量)和与ofdm中惯用的其他信号处理技术(比如空间/时间编码、信道估计、均衡等等)的兼容性而言。因此，存在对不具在现有技术的所有缺点的多载波调制的新颖技术的需要。技术实现要素：本发明以一种对复符号进行调制，产生多载波信号的调制方法的形式提出了一种新的解决方案。根据本发明，这种方法对至少一个被称为基础块的包括n×k个复符号的块实施以下步骤，其中n和k是使得n>1且k≥1的整数：-扩展所述基础块，产生被称为扩展块的包括n×(2k-1)个元素的块，所述扩展块包括：○在k为奇数的情况下：被称为参考列的、包括对应于所述基础块的n个第一复符号的n个元素的一列；以及包括n(2k-2)个元素的2k-2个列，所述n(2k-2)个元素中的n(k-1)个元素对应于所述基础块的nk-n个剩余复符号，并且n(k-1)个元素对应于所述基础块的所述nk-n个剩余复符号的共轭；○在k为偶数的情况下：被称为参考列的、包括对应于所述基础块的n个第一复符号的n个元素的一列；包括2n个元素的两列，所述2n个元素中的n个元素对应于所述基础块的不同于所述n个第一复符号的n个第二复符号的实部，并且n个元素对应于所述n个第二复符号的虚部；以及包括n(2k-4)个元素的2k-4个列，所述n(2k-4)个元素中的n(k-2)个元素对应于所述基础块的nk-2n个剩余复符号，并且n(k-2)个元素对应于所述基础块的所述nk-2n个剩余复符号的共轭；-对所述扩展块进行相移，产生经相移的扩展块；-对所述经相移的扩展块进行滤波，产生被称为滤波块的、包括n×(2k-1)个经滤波的元素的块；-将所述滤波块的n×(2k-1)个经滤波的元素映射到mk个频率样本上，其中m为载波的总数量，且m≥n；-将所述mk个频率样本从频域变换到时域，产生所述多载波信号。复符号形成通信信号的一部分，并且所述复符号与需要在处理信号的两个实体之间传输该信号的(可能是不同种类的：音频、视频、文本等等的)一个或多个数据应用相关联。因此本发明提出一种用于从复符号的至少一个块生成多载波信号的新的解决方案，与根据现有技术的fbmc或者ofdm类型的调制相比，本发明的解决方案提供了多个优点。特别地，所提出的调制技术与根据现有技术的fbmc类型的调制相比具有降低了的复杂度。特别地，如ofdm类型的调制那样，所提出的调制技术基于从复符号生成多载波信号，而fbmc类型的调制基于从实符号生成多载波信号。由于在fbmc调制器的输入端使用实符号，所以在傅立叶逆变换操作之后需要在至少两个多载波符号之间存在重叠，但是对于根据本发明或ofdm类型的调制，这种多载波符号之间的重叠是不必要的。因此，借助根据本发明的调制技术，可以使用在ofdm调制的背景下传统使用的信号处理技术，如mimo编码、峰均功率比(peak-to-averagepowerratio，papr)减小技术、信道估计技术、均衡技术等等。因此，所提出的调制技术与ofdm传统使用的其他信号处理技术相兼容。发明人实际上已经证明了在调制器的输入端使用(通过将每个复符号的实部和虚部分开而获得的)实值符号并不是符号的理想重构的必要条件。发明人已经证明了通过使用具体模式的符号，可以在调制器的输入端使用复值符号并且满足符号的理想重构的条件。因此，本发明提出一种在扩展复符号的基础块的步骤期间实施的、允许获得定义具体模式的扩展块的重复/分配复符号的新颖技术。注意到这种复符号可以是可能具有零值的数据符号，还可以是引导符号(pilot)。可能地，某些复符号的虚部也可以是零值。本发明还允许简化成帧的操作，因为与fbmc不同，本发明允许调制复符号的块。与ofdm类型的调制相比，所提出的调制技术生成在频率上被更好定位并且具有更好的频谱效率的信号。在同步不理想的情况下，本调制技术比ofdm调制具有更好的鲁棒性。此外，由于使用借助基础块的扩展使用复符号和它们的共轭，因此所提出的调制技术还引起符号分集(diversity)，而对于ofdm类型的调制不是这样的。注意到在扩展之前可以置换基础块的行和列。同样地，在扩展之后在可能的情况下可以置换扩展块的某些行或列。根据本发明的具体实施方式，在从频域变换到时域的步骤之前，所述调制方法还对所述映射步骤的输出处获得的所述频率样本实施交织。这种交织尤其允许通过增加复符号与其共轭之间的距离，来利用由扩展步骤生成的分集。特别地，注意到这种交织修改从数据符号类型的复符号获得的频率样本的位置，但是不会修改从(在存在的情况下)引导符号类型的复符号获得的频率样本的位置(因为解调器应知道引导符号的位置)或者零值频率样本的位置。因此，交织被应用于(n×k+(k-1)-t)个频率样本上，其中n×k+(k-1)对应于非零值的频率样本的数量，而t对应于从引导符号所获得的频率样本的数量。根据本发明的具体实施方式，扩展步骤实施以下子步骤：-从所述基础块中随机地选择所述n个第一复符号，并将所述n个第一复符号分配给对应于所述扩展块的中心列的所述参考列；○在k为奇数的情况下：■确定所述基础块的n(k-1)个剩余复符号的共轭；■按照所述剩余复符号与其相应的共轭之间的对称关系，将所述n(k-1)个剩余复符号的第一半及其相应的共轭分配给所述参考列左侧的(k-1)列；以及■按照所述剩余复符号与其相应的共轭之间的对称关系，将所述n(k-1)个剩余复符号的第二半及其相应的共轭分配给所述参考列右侧的(k-1)列；○在k为偶数的情况下：■从所述基础块中随机地选择所述n个第二复符号；■确定所述n个第二复符号的实部和虚部；■将所述n个第二复符号中的每一个第二复符号的所述实部或虚部中的一者分配给被称为左中心列的、所述扩展块的所述参考列左侧的列中的中心列；■将所述n个第二复符号中的每一个第二复符号的所述实部或虚部中的另一者分配给被称为右中心列的、所述扩展块的所述参考列右侧的列中的中心列；■确定所述基础块的n(k-2)个剩余复符号的共轭；■按照所述剩余复符号与其相应的共轭之间关于所述左中心列的对称关系，将所述n(k-2)个剩余复符号的第一半及其相应的共轭分配给所述参考列左侧的列；以及■按照所述剩余复符号与其相应的共轭之间关于所述右中心列的对称关系，将所述n(k-2)个剩余复符号的第二半及其相应的共轭分配给所述参考列右侧的列。根据本发明的所述具体实施方式，因此从基础块的复符号及其共轭，并且，在k为偶数的情况下，从基础块的n个复符号的实部和虚部构造扩展块。扩展块总是包括奇数(2k-1)列。例如，将从基础块的nk个复符号中随机选择的n个复符号分配给扩展块的中心列。在k为奇数的情况下，将基础块的剩余nk-n个复符号的第一半(即未分配给扩展块的中心列)及其相应的共轭分配给中心列左侧的k-1列。每个复符号及其共轭以使得遵守关于位于中心列左侧的k-1列的中心处的对称轴的对称关系的方式被放置。以同样的方式，将基础块的nk-n个剩余复符号的第二半(即未分配给扩展块的中心列)及其相应的共轭分配给中心列右侧的k-1列。每个复符号及其共轭以使得遵守关于位于中心列右侧的k-1列的中心处的对称轴的对称关系的方式被放置。在k为偶数的情况下，从基础块的未分配给中心列的nk-n个复符号中随机选择n个复符号。然后确定这n个复符号的实部和虚部，将它们随机分配给被称为左中心列的位于中心列左侧的k-1列的中心的列，以及被称为右中心列的位于中心列右侧的k-1列的中心的列。将基础块的nk-2n个剩余复符号的第一半(即未分配给扩展块的中心列或者左中心列和右中心列)及其共轭分配给除左中心列以外的中心列左侧的列。每个复符号及其共轭以使得遵守关于左中心列的对称关系的方式被放置。以同样的方式，将基础块的nk-2n个剩余复符号的第二半(即未分配给扩展块的中心列或者左中心列和右中心列的符号)及其相应的共轭分配给除右中心列以外的中心列右侧的列。每个复符号及其共轭以使得遵守关于右中心列的对称关系的方式被放置。注意到构造扩展块的方法并不限于上面所描述的具体实施方式。例如，如果k为偶数，则可以选择首先将基础块的n个复符号分配给扩展块的中心列，然后将nk-2n个复符号分配给除左中心列以外的中心列左侧的列，并且将nk-2n个复符号分配给除右中心列以外的中心列右侧的列，随后确定剩余的n个复符号的实部和虚部以便将其分配给左中心列和右中心列。无论构造扩展块的方式是怎样的，根据所述具体实施方式寻求获得定义具体模式的扩展块，使得：-在k为奇数的情况下，扩展块的中心列包括n个复符号，中心列左侧的列包括个复符号及其相应的共轭，同时遵守关于位于中心列左侧的列的中心的垂直对称轴的对称关系，并且中心列右侧的列包括个复符号及其相应的共轭，同时遵守关于位于中心列右侧的列的中心的垂直对称轴的对称关系，基础块的每个复符号在扩展块中只出现一次。-在如果k为偶数的情况下，扩展块的中心列包括n个复符号，左中心列和右中心列包括n个复符号的实部和虚部，除左中心列以外的中心列左侧的列包括个复符号及其相应的共轭，同时遵守关于左中心列的对称关系，并且除右中心列以外的中心列右侧的列包括个复符号及其相应的共轭，同时遵守关于右中心列的对称关系，基础块的每个复符号在扩展块中只出现一次，除非在它被分解成它的实部和它的虚部的情况下。特别地，如此构造的扩展块的列可以被置换。作为结果，置换之后，参考列不一定是扩展块的中心列。根据本发明的具体特征，如果k为奇数或者如果k为偶数并且不考虑左中心列或者右中心列，扩展块的每一行由非共轭复符号和共轭复符号的交替而形成。根据本发明的具体实施方式，相移步骤通过将所述扩展块的第(n+1)行中的除了对应于所述参考列的元素之外的元素乘以等于的值(将对应于参考列的元素乘以1)，来对所述扩展块逐行地实施相移，其中n从0到n-1。例如，从以下方程获得所述经相移的扩展块其中：-在k为偶数的情况下：-在k为奇数的情况下：-cn×k＝[cn,k]n＝0,…,n-1且k＝0,…,k-1为所述基础块，-n为从0到n-1的整数，-k为从0到k-1的整数，-*为共轭运算符，-⊙为hadamard积，-为除了与所述参考列下标相同的元素等于1之外，所有元素等于的向量。特别地，如果在扩展步骤之前对列实施了随机交织，则经相移的扩展块从相同的方程获得，但是具有不同的次序。根据本发明的具体特征，滤波步骤实施长度为2k-1的滤波器，使得滤波器的与所述参考列下标相同的被称为参考系数的系数的值等于1，而滤波器的其他系数的值关于所述参考系数对称。特别地，滤波器的所有系数的值为实值。因此，不存在置换的情况下，如果参考列是扩展块的中心列，则滤波器具有等于1的中心系数，并且其他系数的值关于中心系数对称。例如，对于k＝4，滤波器的系数七个系数分别为和这种对称尤其允许获得频率中良好定位的信号。特别地，可以按遵守奈奎斯特准则的方式计算滤波器的系数根据实施例，映射步骤对于所述滤波块的每一行实施模mk循环移位并且对循环移位后所获得的元素实施逐列求和，所述模mk循环移位允许将属于所述参考列的元素带到第([(n+m)kmodmk]+1)个位置，其中m为分配给给定用户的第一载波的下标，m从0到m-n-1，而n为从0到(n-1)的行的下标。特别地，在m＝0的情况下，映射步骤对于滤波块的每一行实施nk个位置，模mk的循环移位并且对循环移位后所获得的元素实施逐列求和。根据本发明的另一个具体特征，当n<m时，将零值分配给所述扩展块的所述参考列之前的每一列的第一个元素，或者将零值分配给所述扩展块的所述参考列之后的每一列的最后一个元素。以这种方式，当在多个用户之间共享(包括m个载波的)频带，向每个用户分配n个载波时，避免了频谱重叠的问题。在该具体情况下，如果在映射步骤和从频域到时域转化的步骤之间实施交织，则交织被应用于(n×k-t)个频率样本上，其中n×k对应于非零频率样本的数量，并且t对应于从引导符号获得的频率样本的数量。此外，在该具体情况下，不可能交织从来自/去往不同的用户的复符号获得的频率样本。根据具体实施方式，k严格地大于1。在另一个实施方式中，本发明涉及一种调制设备，所述调制设备对复符号进行调制，产生多载波信号，所述调制设备包括被激活用于至少一个被称为基础块的包括n×k个复符号的块的以下模块，其中n和k是使得n>1且k≥1的整数：-扩展模块，扩展所述基础块，产生被称为扩展块的包括n×(2k-1)个元素的块，所述扩展块包括：○在k为奇数的情况下：■被称为参考列的、包括对应于所述基础块的n个第一复符号的n个元素的一列；■包括n(2k-2)个元素的2k-2个列，所述n(2k-2)个元素中的n(k-1)个元素对应于所述基础块的nk-n个剩余复符号，并且n(k-1)个元素对应于所述基础块的所述nk-n个剩余复符号的共轭；○在k为偶数的情况下：■被称为参考列的、包括对应于所述基础块的n个第一复符号的n个元素的一列；■包括2n个元素的两列，所述2n个元素中的n个元素对应于所述基础块的不同于所述n个第一复符号的n个第二复符号的实部，并且n个元素对应于所述n个第二复符号的虚部；■包括n(2k-4)个元素的2k-4个列，所述n(2k-4)个元素中的n(k-2)个元素对应于所述基础块的nk-2n个剩余复符号，并且n(k-2)个元素对应于所述基础块的所述nk-2n个剩余复符号的共轭；-相移模块，对所述扩展块进行相移，产生经相移的扩展块；-滤波模块，对所述经相移的扩展块进行滤波，产生被称为滤波块的、包括n×(2k-1)个经滤波的元素的块；-映射模块，将所述滤波块的n×(2k-1)个经滤波的元素映射到mk个频率样本上，其中m为载波的总数量，且m≥n；-变换模块，将所述mk个频率样本从频域变换到时域，产生所述多载波信号。这种调制器设备特别适于实施前述解调方法。例如，所述调制设备可以涉及用于下行链路上的通信的蜂窝网络的基站，或者是用于上行链路上的通信的计算机、电话、平板电脑、机顶盒(set-topbox)等类型的终端。该设备自然包括与根据本发明的调制方法相关的各种特征，这些特征可以被组合在一起或分离地考虑。因此，本设备的特征和优点与上述方法的特征和优点相同。所以不再对它们进行更为详细的描述。本发明还涉及对多载波信号进行解调的解调方法，所述解调方法产生重构的复符号的至少一个块，所述解调方法实施以下步骤：-将所述多载波信号从时域变换到频域，产生mk个频率样本，其中m和k是使得m>1且k≥1的整数，-将所述mk个频率样本映射到被称为解映射块的包括n×(2k-1)个元素的块上，其中n为使得m≥n>1的整数，-对所述解映射块进行滤波，产生被称为滤波块的包括n×(2k-1)个经滤波的元素的块，-对所述滤波块进行相移，产生经相移的滤波块，-从所述经相移的滤波块重构基础块，产生被称为重构块的包括n×k个重构的复符号的块，所述重构实施：○在k为奇数的情况下：识别所述经相移的滤波块中的包括n个第一元素的参考列，产生n个重构的第一复符号，并且对于所述经相移的滤波块的n×(2k-1)-n个剩余元素，对所述经相移的滤波块的一行的元素与相同行的另一元素的共轭成对求和，产生个重构的复符号，○在k为偶数的情况下：识别所述经相移的滤波块中的包括n个第一元素的参考列，产生n个重构的第一复符号，对于所述经相移的滤波块的不同于n个第一元素的2n个第二元素，对所述2n个第二元素的实部成对求和，产生n个重构的第二复符号，并且对于所述经相移的滤波块的n×(2k-1)-3n个剩余元素，对所述经相移的滤波块的一行的元素与相同行的另一元素的共轭成对求和，产生个重构的复符号。因此，本发明提出了一种用于对多载波信号实施解调的新颖的技术，所述技术允许重构复符号的至少一个块。如上所述，与现有技术的fbmc类型的技术相比，所提出的方案提供了降低了的复杂度，以及与现有的信号处理模块的更好地兼容性。特别地，这种解调方法尤其适于解调根据上述调制方法发送的多载波信号。因此，从时域变换到频域、映射、滤波、相移和基础块的重构操作实施与在调制侧实施的扩展、相移、滤波、映射、从频域变换到时域操作对偶的操作。所述解调方法的特征和优点与调制方法的特征和有点相同。因此，不再对它们做更为详细的描述。根据本发明的具体实施方式，在映射步骤之前，所述解调方法同样实施对从时域到频域的变换步骤的输出获得的频率样本进行交织。这种解交织进行与在调制侧实施的交织相反的操作。特别地，其尤其允许重新按次序放置频率样本。再次注意到，这种交织修改了从数据样本获得的频率样本的位置，而不是零值频率样本的位置或者从引导符号获得频率样本的位置。例如，从以下方程获得重构的块-在k为奇数的情况下：-在k为偶数的情况下：其中：--为所述滤波块，---n为从0到n-1的整数，-k为从0到k-1的整数，-*是共轭运算符，-⊙为hadamard积，-为除了与所述参考列下标相同的元素等于1之外，所有元素等于的向量。根据本发明的具体特征，为了构造所述解映射块的每个第(n+1)行，所述映射步骤实施从所述mk个频率样本中，自第([(m+n)k-(k-1)]modmk)+1)个频率样本起提取(2k-1)个频率样本，其中m为分配给给定用户的第一载波的下标。根据本发明的另一个具体特征，滤波步骤实施长度为2k-1的滤波器，使得滤波器的与所述参考列下标相同的被称为参考系数的系数的值等于1，而滤波器的其他系数的值关于所述参考系数对称。特别地，这种滤波器与调制侧所使用的滤波器一致。在另一个实施方式中，本发明涉及一种解调设备，所述解调设备对多载波信号进行解调，产生重构的复符号的至少一个块，其特征在于，所述解调设备包括以下模块：-变换模块，将所述多载波信号从时域变换到频域，产生mk个频率样本，其中m和k是使得m>1且k≥1的整数，-映射模块，将所述mk个频率样本映射到被称为解映射块的包括n×(2k-1)个元素的块上，其中n为使得m≥n>1的整数，-滤波模块，对所述解映射块进行滤波，产生被称为滤波块的包括n×(2k-1)个经滤波的元素的块，-相移模块，对所述滤波块进行相移，产生经相移的滤波块，-重构模块，从所述经相移的滤波块重构基础块，产生被称为重构块的包括n×k个重构的复符号的块，所述重构模块实施：○在k为奇数的情况下：识别所述经相移的滤波块中的包括n个第一元素的参考列，产生n个重构的第一复符号的部件，以及对于所述经相移的滤波块的n×(2k-1)-n个剩余元素，对所述经相移的滤波块的一行的元素与相同行的另一元素的共轭成对求和，产生个重构的复符号的部件，○在k为偶数的情况下：识别所述经相移的滤波块中的包括n个第一元素的参考列，产生n个重构的第一复符号的部件，对于所述经相移的滤波块的2n个第二元素，对所述2n个第二元素的实部成对求和，产生n个重构的第二复符号的部件，以及对于所述经相移的滤波块的n×(2k-1)-3n个剩余元素，对所述经相移的滤波块的一行的元素与相同行的另一元素的共轭成对求和，产生个重构的复符号的部件。这种调制器设备尤其适于实施上述解调方法。例如，所述解调设备可以涉及用于上行链路上的通信的蜂窝网络的基站，或者是用于下行链路上的通信的计算机、电话、平板电脑、机顶盒等类型的终端。该设备自然包括与根据本发明的解调方法相关的各种特征，这些特征可以被组合在一起或分离地考虑。因此，本设备的特征和优点与上述方法的特征和优点相同。所以不再对它们进行更为详细的描述。本发明还涉及包括当由处理器执行时，用于实施如上所述的调制方法的指令一个或多个计算机程序，以及包括当由处理器执行时，用于实施如上所述的解调方法的指令的一个或多个计算机程序。因此根据本发明的方法可以按多种方式实施，特别是以线缆连接的形式和/或以软件形式实施。本发明还涉及一个或多个计算机可读信息介质，所述计算机可读信息介质包括如上所述的一个或多个计算机程序的指令。附图说明通过阅读以下以示例性且非限制性的简单示例的方式给出的具体实施方式的说明书以及附图，本发明的其他特征和优点会体现得更清楚，附图中：-图1示出根据本发明的具体实施方式的由调制技术实施的主要步骤；-图2示出根据本发明的具体实施方式的由解调技术实施的主要步骤；-图3和图4分别示出根据本发明的具体实施方式的实施调制技术的调制器以及实施解调技术的解调器的简化的结构。具体实施方式本发明的一般原理涉及一种载波复用上的新颖的调制技术以及相对应的新颖的解调技术，所述调制技术实施对要调制的复符号的至少一个块的扩展，产生定义符号的具体模式(pattern)的扩展块。使用这种符号的具体模式实际上允许在调制器的输入处使用复值符号并满足符号的完美重构的条件：参照图1，下面介绍由根据本发明的实施方式的调制方法实施的主要步骤。这种方法作为输入接收要调制的n×k复符号的至少一个基础块，记作cn×k，n＞1且k≥1。采用记法每个复符号被记作cn,k，k是时间间隔中(symbolduration，符号持续时间，即块的列)的复符号的下标，0≤k≤k-1,并且n是子载波(即块的行)的下标，0≤n≤n-1。注意到复符号可以是可能具有零值的数据符号，或者可以是引导符号(pilot)。此外，将可用载波的总数量记作m，m≥n且m为偶整数。在考虑涉及多个用户的蜂窝通信系统的情况下，n<m，n是分配给用户的载波数量。例如，n是12的倍数。在第一步骤11期间，扩展基础块cn×k，以便获得包括n×(2k-1)个元素的扩展块因此，与基础块的列的数量相比，扩展块的列的数量增加。从基础块的复符号获得形成扩展块的元素。扩展块的每个元素对应于基础块的复符号、或者基础块的复符号的共轭、或者基础块的复符号的实部或虚部(可能被乘以因子)。因此，在k为奇数的情况下，扩展块包括被称为参考列的、包含对应于从基础块中随机选择的n个第一复符号的n个元素的一列，以及包括n(2k-2)个元素的2k-2列，所述n(2k-2)个元素中的n(k-1)个元素对应于基础块的nk-n个剩余复符号，并且n(k-1)个元素对应于基础块的所述nk-n个剩余复符号的共轭。在k为偶数的情况下，扩展块包括被称为参考列的、包含对应于从基础块中随机选择的n个第一复符号的n个元素的一列；包括2n个元素的两列，所述2n个元素中的n个元素对应所述基础块的不同于n个第一复符号的n个第二复符号的实部，并且n个元素对应于所述n个第二复符号的虚部，以及包括n(2k-4)个元素的2k-4列，所述n(2k-4)个元素中的n(k-2)个元素对应于基础块的nk-2n个剩余复符号，并且n(k-2)个元素对应于基础块的所述nk-2n个剩余复符号的共轭。根据本发明的具体实施方式，参考列是扩展块的中心列。还可以进行列(和/或行)的置换，使得参考列就不对应于扩展块的中心列。以举例的方式，在参考列作为中心列的情况下：-如果n等于3且k等于2，则基础块：a1b1a2b2a3b3可以按以下形式被扩展：im(a2)a1im(b1)im(a3)b3re(a2)re(a3)b2re(b1)-如果n等于3且k等于3，则基础块：a1b1c1a2b2c2a3b3c3可以按以下形式被扩展：a1a1*a2a3a3*b1b1*b2c2*c2b3*b3c1c3c3*-如果n等于3且k等于4，则基础块：a1b1c1d1a2b2c2d2a3b3c3d3可以按以下形式被扩展：b1re(b2)b1*a1a3*re(c2)a3a2im(b2)a2*b3d2re(c3)d2*c1*im(c2)c1d1d3im(c3)d3*-如果n等于3且k等于5，则基础块：a1b1c1d1e1a2b2c2d2e2a3b3c3d3e3可以按以下形式被扩展：b1a2*a2b1*b2d2b3b3*d2*a1*d3*d3a1a3c1c2*c2c1*c3*d1d1*c3e2e1*e3*e3e1等等。以更一般的方式，可以从以下方程获得扩展块-在k为偶数的情况下：-在k为奇数的情况下：注意到实部和虚部乘以项允许对不同列上的符号的幅度进行归一化。在第二步骤12期间，通过逐行施加不同的相移来使扩展块相移。例如，除了对应于参考列的元素之外，这种相移对扩展块的行中的所有元素乘以等于的值，其中n为从0到n-1的行的下标。所获得的块是经相移的扩展块，记作例如，如果将如下定义的相位置换矩阵记作jn×（2k-1)，则：其中是其中除了与参考列下标相同的元素等于1之外，所有元素等于的向量。因此，如果参考列(例如，在列置换之后)是扩展块的第一列，则是使得第一个元素等于1且所有其他的元素都等于的向量。如果参考列是扩展块的中心列，则是使得中心元素等于1且所有其他的元素等于的向量。因此可以根据以下方程获得经相移的扩展块：其中⊙是对应于阿达玛积(hadamardproduct)的运算符。重新采用上面所提出的k＝4的示例，经相移的扩展块可以按以下形式被写出：在第三步骤13期间，经相移的扩展块被滤波，产生包括n×(2k-1)个经滤波的元素的滤波块xn×(2k-1)。例如，这种滤波实施长度为2k-1的滤波器，使得滤波器的与参考列的下标相同的系数(称作参考系数)的值等于1，并且滤波器的其他系数的值关于该参考系数对称。例如，将如下定义的滤波矩阵记为其中1n×1是由等于1的元素形成的列向量，并且是由具有实数值的滤波器的系数形成的滤波向量。如果参考列(例如，在列置换之后)是扩展块的第一列，则是如的向量，在所述向量中的第一个元素等于1，而所有其他的元素小于1如果参考列(例如，在列置换之后)是扩展块的第二列，则是如的向量，在所述向量中的第二个元素等于1，而所有其他的元素小于1且关于第二个元素对称。如果参考列是扩展块的中心列，则是如的向量，在所述向量中的中心元素等于1，而所有其他的元素关于中心元素对称(且)。特别地，可以按遵守奈奎斯特准则的方式计算滤波器的系数使得：然后可以通过以下方程获得滤波块：再次采用前面所提出的k＝4的示例，并且考虑滤波向量则可以按以下形式写出滤波块：在第四步骤14期间，滤波块xn×(2k-1)的n×(2k-1)个经滤波的元素被映射在mk个频率样本上。例如，对于滤波块的每一行，这种映射实施nk个位置、模mk的循环移位(其中n为从0到(n-1)的行的下标)，并且对循环移位后获得的元素进行逐列求和。再次采用上面n＝3且k＝4的示例，并且考虑m＝4，在nk个位置、模mk的循环移位后获得下面的块：此后，在逐列求和后获得下面的行向量：以更一般的方式，对于滤波块的每行，映射实施模mk循环移位，并且对循环移位后所获得的元素进行逐列求和，所述模mk循环移位允许将属于参考列的元素带到第([(n+m)kmodmk]+1)个位置，其中m为分配给给定用户的第一载波的下标，m从0到m-n-1，而n为从0到(n-1)的行的下标。再次采用上面的n＝3且m＝k＝4的示例，假定m＝0，允许将属于参考列的元素带入第([(n+m)k]+1)个位置的模mk循环移位产生下面的块：然后，在逐列求和后获得下面的行向量：该mk个频率样本的向量可以按列向量的形式呈现，其中每个元素对应于从频域到时域的变换模块的输入。在再次采用滤波块的通用表达式xn×(2k-1)的情况下，映射步骤旨在将滤波块的每行映射至从频域到时域的变换模块的mk个输入。在映射步骤的输出处，获得大小为mk的列向量，记作ymk×1，该向量可以由以下方程定义：其中n≠0其中m＝n＝0其中i2k-1是大小为(2k-1)×(2k-1)的单位矩阵，且为(.)t为转置运算符。在可选的第五步骤15期间，有可能对不是从引导符号获得的且非零的频率样本进行交织。在所介绍的示例中，只考虑数据符号类型的复符号。因此可以改变n×k+k-1＝15个非零频率样本的次序。例如，在可选的交织步骤15结束后，获得以下向量最后，在第六步骤16期间，mk个(可能经交织的)频率样本通过采用传统的变换(例如傅立叶逆变换)从频域变换到时域。因此获得包括多载波信号的时间样本的、大小为mk的列向量，记作smk×1。例如，从以下方程获得这样的信号：(或者在没有实施交织的情况下，)其中是代表傅立叶逆变换的矩阵，(.)h为共轭转置运算符。如前面所提及的，可用载波的数量(m)可以大于或者等于分配给用户的载波的数量(n)。因此，在例如lte系统中，在512个可用载波中，只有300个载波被用于传送有用的(payload)数据。这300个载波还被分为25个组(还被称为“组块”)，每个组12个载波。不同的组块可以被分配给不同的用户。根据所提出的调制技术中，在m>n的情况下，如果两个相邻的组块被分配给不同的用户，那么它们的数据可能彼此重叠，这具有引起干扰的风险。为了解决这个问题，可以将零值分配给扩展块的参考列之前的每一列的第一个元素，或者将零值分配给扩展块的参考列之后的每一列的最后一个元素。以这种方式，将零值符号放在组块的最后一个载波或者第一个载波上。例如，对于基础块cn×k，n为分配给用户的载波数量(例如，为12的倍数的值)，并且重新采用前面针对扩展块所定义的方程，应当在最后一个(或者第一个)载波上定义零值符号，使得：对于k为偶数：对于k为奇数：cn,(k-1)/2+1...k-1＝0特别地，如果基础块的列在扩展步骤之前被随机置换，则为了考虑到该置换，调整上面的方程。以这种方式，该用户与接入相邻子频带的另一个用户相隔离。特别地，由传输零值符号所节省的能量可以例如增加通过星座图的阶数或者编码率，来有利地用于激励剩余的非零符号。参照图2，随后介绍根据本发明的实施方式的由多载波信号的解调方法实施的主要步骤，所述解调方法允许重构复符号的至少一个块。特别地，根据上面所描述的方法生成这种多载波信号。因此，解调实施与用于生成多载波信号所实施的操作的对偶操作。在第一步骤21期间，接收mk个时间样本s[k]，其中k从0到mk-1，并且m和k为使得m>1且k≥1的整数。例如通过使用诸如傅立叶变换之类的传统变换，将由mk个时间样本形成的向量从时域变换到频域。因此，获得大小为mk的列向量，例如记作在调制侧实施了交织的情况下，所述列向量包括mk个经交织的频率样本。再次采用上述关于调制的示例，例如有如下定义的以一般的方式，从以下方程获得这种信号：(或者在调制侧没有实施交织的情况下，)其中fmk×mk是表示傅立叶变换的矩阵。如果在调制侧实施了交织，则在步骤22期间，在解调侧实施解交织，以便恢复按照次序的频率样本。解交织后获得的向量可以按以下形式写出：在第三步骤23期间，将mk个频率样本映射到称为解映射块的、记作的包括n×(2k-1)个元素的块上，其中n为使得m≥n>1的整数。例如，为了构造解映射块的每个第(n+1)行，映射步骤实施从mk个频率样本中，自第([(m+n)k-(k-1)]modmk)+1)个频率样本起提取(2k-1)个频率样本。再次采用上述示例，从以下七个频率样本构造解映射块的第一行：从以下七个频率样本构造解映射块的第二行：从以下七个频率样本构造解映射块的第三行：通过使用矩阵表示，可以从以下方程获得解映射块的每一行其中矩阵g如调制侧定义的那样，并且在第四步骤24期间，用如此获得的解映射块被滤波，产生包括n×(2k-1)个经滤波的元素的滤波块例如，这种滤波实施长度为2k-1的滤波器，使得滤波器的与参考列下标相同的、被称为参考系数的系数的值等于1，并且滤波器的其他系数的值关于参考系数对称。这种滤波器与调制侧所采用的滤波器类似。因此，重新采用上述示例，考虑由上述三行定义的解映射块，将该解映射块乘以滤波向量以便获得以下滤波块：以更一般的方式，可以从以下方程获得滤波块在第五步骤25期间，对滤波块进行相移。所获得的经相移的滤波块被记作例如，这种相移除了将对应于参考列的元素乘以1之外，将滤波块的第(n+1)行的元素乘以等于的值，其中n从0到n-1，从而实施滤波块的逐行相移。在解调侧实施的相移与在调制侧实施的相移类似。因此，再次采用上述示例，相移操作后获得的经相移的滤波块为：以更一般的方式，可以从以下方程获得经相移的滤波块其中，jn×(2k-1)为在调制侧定义的相位置换矩阵。在第六步骤26期间，从经相移的块逐行重构n×k复符号的块根据k的值区分两种情况。因此，在k为奇数的情况下，识别经相移的滤波块中的包括n个第一元素的参考列，产生n个重构的第一复符号。对于经相移的滤波块的n×(2k-1)-n个剩余元素，将经相移的滤波块的一行的元素与相同行的另一元素的共轭成对求和，以便获得个重构的复符号。在k为偶数的情况下，识别经相移的滤波块中的包括n个第一元素的参考列，产生n个重构的第一复符号。对于经相移的滤波块的不同于n个第一元素的2n个第二元素，对该2n个第二元素的实部成对求和，以便获得n个重构的第二复符号。最后，对于经相移的滤波块的n×(2k-1)-3n个剩余元素，对经相移的滤波块的一行的元素与相同行的另一元素的共轭成对求和，以便获得个重构的复符号。注意到，重构基础块的方式并不限于上述具体的实施方式。例如，在k为偶数的情况下，可以选择识别参考列用于获得n个重构的第一复符号，然后通过对同一行的元素与共轭元素成对求和来重构个复符号，随后通过对2n个第二个元素的实部成对求和来重构n个第二复符号。再次采用上面的示例，将经相移的滤波块中的第四列识别为参考列。因此直接获得三个重构的第一复符号：a1，b3和d1。其后，识别经相移的滤波块中的2n个第二元素，例如以下元素：，并且对这些元素的实部成对求和。因此获得三个重构的新符号：注意到，乘以项允许归一化重构的复符号的幅度。最后，对于经相移的滤波块的剩余元素，对经相移的滤波块的一行的元素与相同行的另一元素的共轭成对求和，以便获得以下六个重构的复符号：通过考虑在调制侧从基础块构造扩展块的方式，可以将如此重构的十二个复符号放在重构块中。以更一般的方式，可以从以下方程获得重构块-在k为偶数的情况下：-在k为奇数的情况下：此外，分别参考图3和图4，介绍根据本发明的具体实施方式的尤其实施fb-ofdm类型调制的调制设备的简化结构以及尤其实施fb-ofdm类型解调的解调设备的结构。如图3所示，根据本发明的具体实施方式的调制器包括包含缓冲存储器的存储器31、配备有例如微处理器μp并且由计算机程序33控制的处理单元32，所述计算机程序33实施根据本发明的实施方式的调制方法。在初始化时，例如，计算机程序33的代码指令在被处理单元32的处理器执行之前，被加载到ram存储器中。处理单元32接收复符号的至少一个记作cn×k的基础块作为输入。处理单元32的微处理器根据计算机程序33的指令实施前述调制方法的步骤，用于生成由mk个时间样本smk×1形成的多载波信号。为此，除了缓冲存储器31，调制器还包括：-扩展模块，扩展基础块cn×k，产生如前所述构造的、被称为扩展块的包括n×(2k-1)个元素的块；-相移模块，使扩展块相移，产生经相移的扩展块-滤波模块，对经相移的扩展块进行滤波，产生被称为滤波块xn×(2k+1)的包括n×(2k-1)个经滤波的元素的块；-映射模块，将滤波块xn×(2k+1)的n×(2k-1)个经滤波的元素映射到mk个频率样本上，产生向量ymk×1，其中m为载波的总数量且m≥n；-可选地，交织模块，对频率样本进行交织，产生mk个经交织的频率样本的向量-变换模块，将可能经交织的mk个频率样本从频域变换到时域，产生形成多载波信号的mk个时间样本smk×1。这些模块由处理单元32的微处理器控制。如图4所示，根据本发明的具体实施方式的解调器包括包含缓冲存储器的存储器41、配备有例如微处理器μp并且由计算机程序43控制的处理单元42，所述计算机程序43实施根据本发明的实施方式的解调方法。在初始化时，例如，计算机程序43的代码指令在被处理单元42的处理器执行之前，被加载到ram存储器中。处理单元42接收形成多载波信号的mk个时间样本作为输入，用于重构至少一个复符号块处理单元42的微处理器根据计算机程序43的指令实施前述解调方法的步骤，用于重构至少一个符号块。为此，除了缓冲存储器41，解调器还包括：-变换模块，将多载波信号的mk个时间样本从时域变换到频域的变换模块，产生mk个频率样本(在调制侧实施了交织的情况下，可能是)，其中m和k是使得m>1且k>1的整数；-可选地，解交织模块，对频率样本进行解交织，产生mk个解交织的频率样本的向量-映射模块，将可能被解交织的mk个频率样本映射到被称为解映射块的包括n×(2k-1)个元素的块上，其中n为使得m≥n>1的整数；-滤波模块，对解映射块进行滤波，产生被称为滤波块的包括n×(2k-1)个经滤波的元素的块；-相移模块，对滤波块进行相移，产生经相移的滤波块-重构模块，从经相移的滤波块重构基础块，产生被称为重构块的包括n×k个重构的复符号的块，如前所述。这些模块由处理单元42的微处理器控制。当前第1页12