一种可灵活配置保护间隔的毫米波室内通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通信系统，特别是一种毫米波室内通信系统。
【背景技术】
[0002]在无线通信领域中，毫米波的频率在30GHz以上，相对于频率较低的频段，毫米波频段具有丰富的带宽资源，因此毫米波通信系统可以通过扩大通信信道带宽来提高通信系统的数据传输速率。但毫米波因为其频率较高，在室内传输没有视距直通传播路径的情况下，系统接收到的发射信号的信道衰落较大，这种情况下使用OFDM调制可以有效补偿信道衰落。但OFDM调制信号的峰值平均能量比大，需要发射机功放功率回退6dB?1dB而造成功放效率降低。采用单载波调制可以避免峰值平均功率比大的问题。因此一些毫米波通信系统支持两种调制模式，可以根据应用环境选择OFDM调制或者单载波调制。
[0003]现有的毫米波无线通信系统中，即支持单载波调制也支持OFDM调制。传统单载波接收机一般使用时域信道估计和时域信道均衡，而OFDM调制使用频域信道估计和频域信道均衡。在支持两种调制模式的通信系统中，传统单载波一般采用时域信道估计和时域信道均衡，而毫米波通信系统中接收机的采样速率很高，造成时域信道估计和均衡硬件复杂度增高。如同时支持时域信道估计/均衡和频域信道估计/均衡需会进一步增加硬件资源和复杂度，导致成本进一步增加。因此毫米波室内通信系统中单载波调制采用和OFDM调制信号类似的结构，在单载波调制的情况下加入数据循环前缀，从而也可以使用频域信道估计/均衡。但采用和OFDM调制信号类似的结构会增加单载波通信系统的发射端的数据处理延时，而且加入数据循环前缀不能用于信道估计等处理。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种新的单载波调制的数据格式，可以降低传统毫米波室内通信系统发射端的数据处理时延，提高系统的性能。
[0005]技术方案:为实现上述目的，本发明的毫米波室内通信系统的发射机在固定长度的单载波序列的数据块之前衔接一组保护间隔伪随机序列，所述单载波序列与保护间隔伪随机序列一起组成一个调制数据块，所述调制数据块的数据个数为2~K，K为正整数。所述单载波序列的数据块前后的保护间隔伪随机序列相同。
[0006]作为本发明技术方案的进一步改进，所述保护间隔伪随机序列为ZeroCorrelat1n Zone序列或M序列或Golay序列。
[0007]作为本发明技术方案的进一步改进，所述保护间隔伪随机序列采用BPSK或DBPSK星座图调制方式。
[0008]作为本发明技术方案的进一步改进，毫米波室内通信系统的发射机产生至少两种包含不同长度保护间隔伪随机序列的调制数据块，每种调制数据块的长度相等，并使用至少I个比特的控制信息来协同发射机与接收机，控制信息指示保护间隔伪随机序列的长度，发射机根据信道状况，选用能提供保证通信性能的保护间隔伪随机序列的长度，并通过控制信息将保护间隔伪随机序列的信息传送给接收机，接收机根据收到的控制信息使用相同的保护间隔伪随机序列接收信号。
[0009]作为本发明技术方案的进一步改进，控制信息的比特数取大于或等于log2(t)的最小整数，t为可选保护间隔伪随机序列长度的个数，控制信息可以放在物理层帧头里传输。
[0010]作为本发明技术方案的优选，所述毫米波室内通信系统的单载波发射机使用兼容基于256点FFT/IFFT的OFDM系统的调制方案，长度为192或224的数据符号分别与长度为64或32的伪随机序列循环前缀组合成长度为256的调制数据块，并使用I个比特的控制信息来指示循环前缀长度是64或32，控制信息可以放在物理层帧头里传输。
[0011]作为本发明技术方案的优选，所述毫米波室内通信系统的单载波发射机使用兼容基于512点FFT/IFFT的OFDM系统的调制方案，长度为384或448的数据符号分别与长度为128或64的伪随机序列循环前缀组合成长度为512的调制数据块，并使用I个比特的控制信息来指示循环前缀长度是128或64，控制信息可以放在物理层帧头里传输。
[0012]作为本发明技术方案的进一步改进，所述毫米室内波通信系统基于IEEE802.1laj通信标准。
[0013]作为本发明技术方案的进一步改进，所述毫米波室内通信系统基于中国45GHz室内个域网通信国家标准。
[0014]有益效果:本发明可以降低传统毫米波室内通信系统发射端的数据处理时延，并且伪随机序列可以用于信道估计、定时误差估计、载波误差估计等处理，提高系统的通信性能。使用不同长度的保护间隔伪随机序列，可以在不同的通信环境下达到毫米波通信系统的较高传输性能和传输效率。
【附图说明】
[0015]附图1为一种典型的毫米波无线通信系统发射器；
[0016]附图2为新的单载波调制的数据格式。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0018]典型的毫米波无线通信系统发射器如图1所示，本发明提出使用伪随机序列替换单载波通信系统的数据循环前缀，信号格式如图2所示，图中的N+M = 2~K，从而可以使用2~Κ点的FFT/IFFT，其中Ν、Μ、Κ均为正整数。伪随机序列可以采用Zero Correlat1n Zone序列、M序列、Golay序列等。N个单载波符号的数据块前后的伪随机序列相同，因此也形成了循环前缀，从而可以使用频域信道估计和均衡技术。比起使用数据循环前缀的单载波系统，使用此格式发射端可以避免缓存数据块，从而降低发射端数据处理时延。并且因为伪随机序列是已知数据并具有良好的相关性，可以用于信道跟踪估计、时钟误差跟踪估计、载波误差跟踪估计等处理。
[0019]为了在不同的通信环境下达到毫米波通信系统的较高传输性能和传输效率，可以使用不同长度的保护间隔伪随机序列，即不同的M值毫米波室内通信系统。在信道时延扩展较大的情况下使用大的M值，保证传输性能，如果信道时延扩展较小，可以使用小的M值，提高系统的传输效率。
[0020]通信系统一般通过控制信道协同发射端和