基于滤波器组的用于发射多载波信号的多载波发射器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于滤波器组的多载波发射器。
【背景技术】
[0002] 基于滤波器组的多载波（FBMC)通信系统对动态或共享频谱接入和运营商间共享 的场景的兴趣不断增强。在这些场景中，不同的通信系统可以在相同的频带中共存，对于一 个通信系统来说，频带独占且连续的使用可能无法实现。因此，接收器必须应对其分配的频 带内来自不同用户的干扰，以及必须处理分段频谱。
[0003] 基于滤波器组的多载波通信系统的同步方案通常在时域中进行，其中，假设多载 波信号覆盖了连续带宽且没有干扰的信号。
[0004] 然而，基于时域的同步方案存在若干缺点。如果在接收器上其他用户或干扰信号 呈现出比预期更高的信号功率，基于时域的同步方案可能无法实现同步。再者，时域信号附 加的预滤波技术的实现成本高，并且可能导致信号失真。此外，基于时域的同步方案可能基 于大量导频符号，这可能对通信系统的频谱效率造成不利影响。最后，基于时域的同步方案 的实施成本可能与用户数量成线性比例。
[0005] 基于滤波器组的多载波系统的同步方案也能够在频域中进行。
[0006] TH Stitz，T Ihalainen，A Viholainen，M. Renfors 的"滤波器组多载波通信中基 于导频的同步和均衡"，EURASIP杂志，关于信号处理的发展，2010年版，第1-19页，2010年， 提出了频域内基于导频的同步方案。所提出的同步方案基于传统系统的一个固定的导频符 号排列。此外，所提出的同步方案承担粗略的预同步，并且存在有限的偏移估计范围。
[0007] TH Stitz，T Ihalainen，M Renfors的"关于基于滤波器的组多载波传输的频域同 步的实际问题"，通信，控制和信号处理，2008年，ISCCSP 2008,第三届国际研讨会，2008年， 第411-416页，提出了过采样的基于滤波器组的多载波系统中基于前导码的同步方案。所 提出的同步方案基于具有增强型信号功率的长导频符号排列，并且存在有限的偏移估计范 围。
【发明内容】
[0008] 本发明的目标在于为基于滤波器组的多载波通信系统提供一个有效的基于频域 的同步方案。
[0009] 该目的是通过独立权利要求的特征实现的。结合独立权利要求、说明书和附图会 使具体实施形式更易于理解。
[0010] 本发明基于如下发现：可以利用多载波信号的同步部分中改进的导频值分配。 [0011] 根据第一方面，本发明涉及一种基于滤波器组的用于发射多载波信号的多载波发 射器，所述多载波信号包括同步部分和净荷部分，所述同步部分包括K1个频率子信道，所 述净荷部分包括K2个频率子信道，所述同步部分的K1个频率子信道排列形成Μ个后续多 载波符号，所述基于滤波器组的多载波发射器包括：处理器，用于将导频序列的后续导频值 分配给所述同步部分的K1个频率子信道的每个第P个频率子信道，以获得所述多载波信号 的导频符号，并且将净荷序列的后续净荷值分配给所述净荷部分的K2个频率子信道的后 续频率子信道，以获得所述多载波信号的净荷符号，其中，p大于1 ;所述处理器用于将后续 导频值的后续组分配给所述Μ个多载波符号的每个第Q个符号，其中，Q大于或等于1。因 此，可以实现一个有效的基于频域的同步方案。
[0012] 所述基于滤波器组的多载波（FBMC)发射器可能涉及一种偏移正交幅度调制正交 频分复用（0QAM-0FDM)发射器，一种滤波多音（FMT)发射器和/或一种广义多载波（GMC) 发射器。
[0013] 所述同步部分旨在用于允许基于滤波器组的多载波接收器接收到的多载波信号 的有效同步。
[0014] 所述净荷部分旨在用于携带基于滤波器组的多载波发射器与基于滤波器组的多 载波接收器之间的净荷数据。
[0015] 所述频率子信道可能涉及所述多载波信号的子载波的载波频率。所述同步部分的 频率子信道的个数Κ1可以是一个自然数，例如8或256。所述净荷部分的频率子信道的个 数Κ2可以是一个自然数，例如16，128或0。如果Κ2等于0,则没有净荷发送。所述同步部 分的频率子信道的个数Κ1与所述净荷部分的频率子信道的个数Κ2可以不同。个数Ρ可以 是一个自然数，例如2或3。
[0016] 所述多载波符号可以包括一个符号时间内的多个频率子信道的多个值。所述后续 多载波符号的个数Μ可以是一个自然数，例如4或6。个数Q可以是一个自然数，例如2或 3〇
[0017] 所述导频序列可以包括多个导频值。所述导频值可以是复数，例如Ι+lj或4-3j。 对于0QAM的情况，所述导频值只能是实虚数或纯虚数。所述导频符号可以包括一个符号时 间内的多个频率子信道的多个导频值。
[0018] 所述净荷序列可以包括多个净荷值。所述净荷值可以是复数，例如l+2j或4-2j。 对于0QAM的情况，所述净荷值只能是实虚数或纯虚数。所述净荷符号可以包括一个符号时 间内的多个频率子信道的多个净荷值。
[0019] 所述处理器可以用于执行计算机程序。
[0020] 根据第一方面，在第一种实现形式中，所述处理器还用于将辅助导频序列的一组 辅助导频值分配给所述Μ个多载波符号的至少一个第（Q+2)个符号。因此，可以缓解净荷 符号对导频符号的干扰。
[0021] 所述辅助导频序列可以包括多个辅助导频值。所述辅助导频值可以是复数，例如 1+3 j或5-3 j。对于0QAM的情况，所述辅助导频值只能是实虚数或纯虚数。
[0022] 所述辅助导频值可以基于导频符号的导频值和/或净荷符号的净荷值确定，以缓 解净荷符号对导频符号的干扰。
[0023] 根据第一方面或第一方面的第一种实现形式，在第二种实现形式中，所述处理器 还用于将零值分配给非分配的多载波符号和/或频率子信道。因此，可以缓解相邻的频率 子信道和/或多载波符号对导频值的干扰。
[0024] 根据第一方面或第一方面的任一种前述的实现形式，在第三种实现形式中，所述 同步部分设置于净荷部分之前，所述同步部分是所述多载波信号的前导码。因此，结合用于 突发模式的多载波信号传输的净荷部分，可以使用同步部分的有效结构。
[0025] 根据第一方面，第一方面的第一种实现形式或第一方面的第二种实现形式，在第 四种实现形式中，所述同步部分设置于两个净荷部分之间，所述同步部分是所述多载波信 号的中间码。因此，结合用于连续模式的多载波信号传输的净荷部分，可以使用同步部分的 有效结构。
[0026] 根据第一方面或第一方面的任一种前述的实现形式，在第五种实现形式中，所述 基于滤波器组的多载波发射器还包括：通信接口，用于发射所述多载波信号。因此，所述基 于滤波器组的多载波发射器可以在射频域中发射多载波信号。
[0027] 所述通信接口可以用于将所述多载波信号从基带域中转换到射频域中。所述通信 接口可以包括一个数模转换器，滤波器，放大器和/或天线，用于发射所述多载波信号。
[0028] 根据第二方面，本发明涉及一种基于滤波器组的用于接收多载波信号的多载波接 收器，所述接收到的多载波信号包括同步部分和净荷部分，所述同步部分包括K1个频率子 信道，所述净荷部分包括K2个频率子信道，所述同步部分的K1个频率子信道排列形成Μ个 后续接收到的多载波符号，其中，导频序列的后续导频值分配给所述同步部分的Κ1个频率 子信道的每个第Ρ个频率子信道，以获得所述多载波信号的导频符号，并且，净荷序列的后 续净荷值分配给所述净荷部分的Κ2个频率子信道的后续频率子信道，以获得所述多载波 信号的净荷符号，其中，Ρ大于1 ;后续导频值的后续组分配给所述Μ个多载波符号的每个第 Q个符号，其中，Q大于或等于1，所述基于滤波器组的多载波接收器包括：处理器，用于基于 所述接收到的多载波信号与所述接收到的多载波信号经过Q个符号的值的偏移后的版本 之间的相关函数确定所述接收到的Μ个多载波符号的初始符号定时偏差，基于确定的初始 符号定时偏差来提取所述多载波信号的导频符号，基于提取到的所述多载波信号的导频符 号确定接收到的Κ1或Κ2个频率子信道的载波频率偏移，基于确定的初始符号定时偏差和 /或确定的载波频率偏移来修正所述多载波信号。因此，可以实现一个有效的基于频域的同 步方案。
[0029] 如果所述基于滤波器组的多载波接收器仅利用了频率子信道的子集，该同步也可 以进行。
[0030] 所述基于滤波器组的多载波（FBMC)接收器可能涉及一种偏移正交幅度调制正交 频分复用（0QAM-0FDM)接收器，一种滤波多音（FMT)接收器和/或一种广义多载波（GMC) 接收器。
[0031] 所述同步部分旨在用于允许所述基于滤波器的组多载波接收器接收到的多载波 信号的有效同步。
[0032] 所述净荷部分旨在用于携带所述基于滤波器组的多载波发射器与所述基于滤波 器组的多载波接收器之间的净荷数据。
[0033] 所述频率子信道可能涉及所述多载波信号的子载波的载波频率。所述同步部分的 频率子信道的个数Κ1可以是一个自然数，例如8或256。所述净荷部分的频率子信道的个 数Κ2可以是一个自然数，例如16，128或0。如果Κ2等于0,则没有净荷发送。所述同步部 分的频率子信道的个数Κ1与所述净荷部分的频率子信道的个数Κ2可以不同。个数Ρ可以 是一个自然数，例如2或3。
[0034] 所述多载波符号可以包括一个符号时间内的多个频率子信道的多个值。后续多载 波符号的个数Μ可以是一个自然数，例如4或6。个数Q可以是一个自然数，例如2或3。
[0035] 所述导频序列可以包括多个导频值。所述导频值可以是复数，例如Ι+lj或4_3j。 对于0QAM的情况，所述导频值只能是实虚数或纯虚数。所述导频符号可以包括一个符号时 间内的多个频率子信道的多个导频值。
[0036] 所述净荷序列可以包括多个净荷值。所述净荷值可以是复数，例如l+2j或4_2j。 对于0QAM的情况，所述净荷值只能是实虚数或纯虚数。所述净荷符号可以包括一个符号时 间内的多个频率子信道的多个净荷值。
[0037] 所述初始符号定时偏差可能涉及所述基于滤波器组的多载波接收器的符号定时 与所述接收到的多载波信号的符号定时之间的整数符号定时偏差。
[0038] 所述接收到的多载波信号与所述接收到的多载波信号的偏移后的版本之间的所 述相关函数可能涉及所述接收到的多载波信号与所述接收到的多载波信号的偏移后的版 本之间的能量度量。
[0039] 所述载波频率偏移可能涉及所述基于滤波器组的多载波接收器的载波频率与所 述接收到的多载波信号的载波频率之间的频率偏移。
[0040] 所述处理器可以用于执行计算机程序。
[0041] 根据第二方面，在第一种实现形式中，所述处理器用于对多载波信号进行时间或 频率上的偏移来修正所述多载波信号。因此，可以实现所述多载波信号的有效修正。
[0042] 所述对多载波信号进行时间或频率上的偏移可以在时域和/或频域中进行。所述 对多载波信号进行时间和/或频