信号处理方法及装置的制造方法_2

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说明】
[0053] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于 本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可W根据该些附图获得其他 的附图。
[0054] 图1是本发明一个实施例提供的信号处理装置的结构框架图;
[00巧]图2是本发明再一实施例提供的信号处理装置的结构框架图;
[0056] 图3是本发明再一实施例提供的信号处理装置的结构框架图;
[0057] 图4是本发明一个实施例提供的信号处理装置的结构框架图;
[0058] 图5是本发明一个实施例提供的信号处理方法的方法流程图;
[0059] 图6是本发明另一实施例提供的信号处理方法的方法流程图;
[0060] 图7是本发明另一实施例提供的信号处理方法的方法流程图。
【具体实施方式】
[0061]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0062] 请参考图1,其示出了本发明一个实施例提供的信号处理装置的结构框架图。该信 号处理装置,包括:
[0063] 信号获取模块110,用于设置(FDM符号上的各个采样点信号,并获取输入信号;
[0064] 对于每一个OFDM符号,发送端按照预设的采样周期对该OFDM符号进行采样,得到 各个采样点。本实施例中,发送端还需要对各个采样点进行初始化,即将各个采样点的时域 信号设置为0,得到采样点信号。
[0065] 发送端还可W获取输入的调制符号,将调制符号确定为输入信号。
[0066] 矩阵计算模块120,用于根据频率选择性衰落的信道特性计算约束矩阵;
[0067] 本实施例中的约束矩阵是用于对输入信号进行预处理的矩阵。由于OFDM符号在 传输过程中受频率选择性衰落的影响较大,使得接收端接收到的有些频率的信号被增强 了,有些频率的信号被削弱了,导致OFDM符号之间存在严重的干扰,因此,发送端可W根据 频率选择性衰落的信道特性计算合适的约束矩阵,通过约束矩阵来降低OFDM符号之间的 干扰。
[006引信号计算模块130,用于根据信号获取模块110获取到的采样点信号、输入信号和 矩阵计算模块120计算得到的约束矩阵计算输出信号。
[0069] 发送端根据采样点信号、输入信号和约束矩阵计算输出信号,再对输出信号添加 CP(切clic Prefix,循环前缀),形成OFDM时域信号后进行发送。
[0070] 综上所述,本发明实施例提供的信号处理装置,通过设置(FDM符号上的各个采样 点信号,并获取输入信号;根据频率选择性衰落的信道特性计算约束矩阵;根据所述采样 点信号、所述输入信号和所述约束矩阵计算输出信号,可W根据频率选择性衰落的信道特 性对输入信号进行预处理得到输出信号,使得根据输出信号得到的OFDM符号的传输受频 率选择性衰落的影响较小,解决了根据平坦衰落的信道特性得到的约束矩阵不适用于OFDM 符号的问题,达到了降低频率选择性衰落对OFDM符号的传输影响的效果。
[0071] 请参考图2,其示出了本发明再一实施例提供的信号处理装置的结构框架图。该信 号处理装置,包括;信号获取模块110、矩阵计算模块120和信号计算模块130。
[0072] 信号获取模块110,用于设置(FDM符号上的各个采样点信号,并获取输入信号;
[0073] 对于每一个OFDM符号,发送端按照预设的采样周期对该OFDM符号进行采样,得到 所有子载波上的采样点。本实施例中,发送端还需要对所有子载波上的各个采样点进行初 始化,即将各个采样点的时域信号设置为0,得到采样点信号。其中,对OFDM符号进行采样 的过程为现有过程,本实施例在此不作费述。
[0074] 发送端还可W获取输入的调制符号,将调制符号确定为输入信号。假设MIM0 系统中,用户总天线数为M且进行层映射后得到的数据流为M层,则获取到的输入信号 S-[SQ,QSQ,l…SQ,M-l…Sw-l,oSw-l,l…Sw-l,M-l]。其中,Sw-l,M-l表不束ff个子载波上束M个调制化 号。
[0075] 矩阵计算模块120,用于根据频率选择性衰落的信道特性计算约束矩阵;
[0076] 本实施例中的约束矩阵是用于对输入信号进行预处理的矩阵。由于OFDM符号在 传输过程中受频率选择性衰落的影响较大,使得接收端接收到的有些频率的信号被增强 了,有些频率的信号被削弱了,导致OFDM符号之间存在严重的干扰,因此,发送端可W根据 频率选择性衰落的信道特性计算合适的约束矩阵,通过约束矩阵来降低OFDM符号之间的 干扰。
[0077] 信号计算模块130,用于根据信号获取模块110获取到的采样点信号、输入信号和 矩阵计算模块120计算得到的约束矩阵计算输出信号。
[0078] 发送端根据采样点信号、输入信号和约束矩阵计算输出信号,再对输出信号添加 CP,形成OFDM时域信号后进行发送。
[0079] 可选的,矩阵计算模块120,包括:
[0080] 第一计算单元121,用于在输入信号对应于OFDM符号中的所有子载波时,根据频 率选择性衰落的信道特性将信道矩阵H设置为对角矩阵,并确定进行资源粒子RE映射和频 域-时域转换的联合矩阵F,将信道矩阵H乘W联合矩阵F得到约束矩阵。
[0081] 发送端对输入信号的预处理包括H个过程,分别是预编码、RE映射和频域-时域 转换,因此,发送端对输入信号进行预处理的一般流程是;发送端对输入信号进行预编码、 对预编码后得到的预编码输出信号进行RE映射、将RE映射后得到的频域信号转换为时域 信号得到输出信号。但是,分别对输入信号进行上述处理会导致对输入信号的预处理流程 较长,降低了对输入信号的处理效率。因此,一种优选方案是发送端将预编码、RE映射和频 域-时域转换进行联合,计算出联合之后的约束矩阵,通过约束矩阵实现通过一次运算过 程完成上述的预处理流程,提高处理效率。具体地,发送端可W根据频率选择性衰落的信道 特性将信道矩阵H设置为对角矩阵,并确定进行资源粒子RE映射和频域-时域转换的联合 矩阵F,将信道矩阵H乘W联合矩阵F得到约束矩阵。下面分别对信道矩阵H和联合矩阵F 的设置过程进行说明:
[0082] 第一,信道矩降
馬_1是第W个子载波上的信道矩阵,W 是子载波总个数;
[0083] 本实施例中,预编码的目的是消除频率选择性衰落的情况下OFDM符号间的干扰, 则发送端可W根据频率选择性衰落的信道特性设置信道矩阵H。
[0084] 具体地,由于在满足?x,_i时(FDM符号间的干扰较小,s,_i表示第W个子 载波的输入信号,表示第W个子载波的信道矩阵,x,_i表示第W个子载波经预编码后的 预编码输出信号。因此,发送端在计算第W个子载波上的预编码输出信号x,_i时,仅需要保 留第W个子载波的信道矩阵馬_1,而将信道矩阵H中第W行的其他元素设置为0,此时可W 得到信道矩巧

[0087] 其中,Fm,。是第m个用户天线在第n根基站发送天线上的运算元素,Wr'是Fm,。的 运算因子,Nfft是快速傅氏变换FFT的点数,0《m《M-1,M是用户总天线数,0《n《N-1, N是基站总发送天线数。
[0088] 本实施例中,RE映射的目的是将子载波上的频域信号映射到物理资源块的对应子 载波上,频域-时域转换的目的是将频域信号转换为时域信号,则根据映射顺序对频域-时 域转换的运算矩阵进行设置。
[0089] 可选的,第二计算单元132,具体用于获取进行频域-时域转换的运算矩阵;根据 RE映射的映射顺序将运算矩阵的运算元素中的运算因子重新排列,得到联合矩阵F。
[0090] 发送端可W获取进行频域-时域转换的运算矩阵,并对运算矩阵的运算元素中的 运算因子进行重新排列,得到的联合矩阵F,使经预编码输出信号与联合矩阵F相乘后得到 的输出信号是映射到物理资源块的对应子载波上的时域信号。
[0091] 由于s=HFa=HX,S为输入信号,C为约束矩阵,a为时域的输出信号,H为信道矩阵, X为频域信号,F为联合矩阵,假设
[0092] S= [s0,0s0, 1…s0, M-r? ?Sw_i,0Sw_i, 1…Sw_i, M-1]T,
[0093] a-[x0,0x0, 1…x0,N-i…Xw-i,0Xw-i, 1…Xw-i,N-i]'
[0094] X=技。,。X。,l…X。,M-l…Vl,A_l,l…Vl,M-JT,则代入s=HFa=版得到:
[0095]
[0097] 结 合(1 ) 式 和(2 ) 式 可W得 至IJ:
义由于频域-时域转换的结果为
因此,发送端需要将 联合矩阵F中的每一个运算元素设置为对角矩阵。
[0098]
[0099] 其中,Fm,。是第m个用户天线在第n根基站发送天线上的运算元素,》^品n是Fm,。的 运算因子,Nfft是FFT(I^astF'ourier"Transform,快速傅氏变换)的点数,0《m《M-1,M是 用户总天线数,0《n《N-1,N是基站总发送天线数,W是子载波总个数。其中,Nfft和》^";° 均可W通过现有流程计算得到,本实施例在此不作费述。
[0100] 可选的,信号计算模块130,包括:
[0101] 第H计算单元131,用于对采样点信号、输入信号和约束矩阵进行计算,得到第一 中间变量;
[0102] 第四计算单元132,用于根据第H计算单元131计算得到的第一中间变量计算削 峰操作的PAR口限值,并根据口限值计算第二中间变量;
[0103] 变量循环单元133,用于在当前迭代次数未达到预设的迭代阔值时,根据第四计 算单元132计算得到的第二中间变量计算第H中间变量,将第H中间变量确定为采样点信 号,再次执行对采样点信号、输入信号和约束矩阵进行计算,得到第一中间变量的操作;
[0104] 第一确定单元134,用于在当前迭代次数达到预设的迭代阔值且输入信号对应于 OFDM符号中的所有子载波时,将第四计算单元132计算得到的第二中间变量确定为输出信 号。
[010引本实施例假设采样点信号X0=0Nxi,yi=X。,ti=l,L=2 0 2m"(C),其中,0m"(C)为约束 矩阵C的最大奇异值,C?为约束矩阵C的共辆转置,s为输入信号,迭代次数k=l,2,. . .,K, 迭代阔值为K,则具体算法如下:
[0106] 步骤1,根据
计算出第一中间变量W;
[0107]步骤2,根巧
计算出PAR口限值a;
[0108] 步骤3,根据Xk=trunc。(W)计算出第二中间变量Xk;
[0109] 步骤4,若当前迭代次数k<
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