无时间与无频率保护间隔多载波通信方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及无线电通信技术，更具体地，本发明设及一种无时间、频率保护间隔的 多载波通信方法和装置，属于信息传输技术领域。本发明可应用于所有采用多载波调制解 调技术的有线、无线通信系统和采用单载波调制解调技术的普通通信线路。
【背景技术】
[0002] 近几十年来，多载波调制技术得到了长足的发展，运类调制技术W其突出的 频谱效率和抗干扰能力而得到了广泛的应用，OFDM的rthogonal化equen巧Division Multiplexing)调制技术是一种典型的多载波调制技术，在有线、无线电通信及光通信中都 得到了广泛的应用，并已形成多种有线、无线通信标准，更是4G移动通信技术标准的核屯、 技术之一。
[0003] 由于实际信道中多径干扰W及其它非理想特性的存在，传统的单载波调制技术在 传输过程中会产生严重的码间干扰，影响系统的解调性能。多载波调制技术将高速串行信 息分配到多个并行子载波上，每个子载波的符号周期大大延长，可有效对抗信道多径、时延 等问题。但通常多载波调制系统的信息传输依赖于子载波之间的正交性，子载波之间的正 交性是信息传输的前提和基础。由于多径干扰的存在和传输信道特性的不理想，调制信号 在传输过程中不可避免的会产生失真，运势必会对子载波间的正交性产生影响，进而影响 系统的性能。在典型的OFDM多载波调制系统中，通过插入循环前缀（切clic Prefix, CP) 的方法来克服多径干扰对信号正交性的影响，循环前缀不传输信息，它的存在降低了系统 的频谱效率和功率效率。循环前缀的长度通常为符号周期的1/5-1/4, W 1/5符号周期的 循环前缀为例，其在最理想情况下的系统频带利用率为1. 6Baud/化/s,与2Baud/化/s的理 论极限存在0. 4Baud的差距，频谱效率损失达20%，同时循环前缀还会导致系统存在约1地 的信噪比损失。进一步，循环前缀的作用是有限的，它并不能解决较为严重的多径干扰和其 它失真带来的正交性破坏问题。此外，0抑M多载波传输系统通常还需采用虚载波技术W进 行载波同步和信道估计等处理，运将进一步加大系统频谱效率和功率效率开销，降低多载 波系统的实际传输效率。
[0004] 针对多载波系统尤其是OFDM多载波调制解调系统存在的对子载波间正交性依赖 强、需采用循环前缀保护间隔等问题，从弱化多载波系统对子载波间正交性依赖的角度，摆 脱多载波系统对子载波间正交性的依赖，提高多载波系统的传输效率和传输性能。本发明 的目标在于提供一种无需时间和频率保护间隔的多载波通信方法，实现数据信息的调制解 调，提高多载波系统的误码性能和传输效率。本发明通过基于频率变换的副载波提取方法 来实现。
【发明内容】
[0005] 发射端对每一路副载波调制信号进行基带成型，W确保子载波调制信号频谱保持 较低的带外衰减，同时将副载波调制信号W频谱部分交叠的形式叠加输出；接收端通过频 率变换和滤波处理，从接收信号中提取出单路副载波调制信号，再对每一路副载波调制信 号进行解调检测处理，W运种先提取副载波调制信号后进行解调检测的方式代替传统多载 波系统基于副载波间正交性对整个接收信号做相关运算进行解调检测的方式，从而摆脱正 交体制多载波系统对副载波间正交性的依赖。
[0006] 本发明包括通信方法和通信设备两个方面的内容，通信方法和通信设备的具体技 术方案和工作流程各包括两种，下面将分别进行阐述。
[0007] 根据本发明的第一个方面，提供一种无时间、频率保护间隔的多载波通信方法。
[0008] 发射部分：首先对预调信息进行串并转换，其次对并行预调信息分别进行数字基 带调制，得到并行基带调制信号；然后采用不同频率的载波信号对并行基带调制信号进行 正交上变频调制，得到并行副载波调制信号；最后将并行副载波调制信号叠加输出。其特征 在于，发射部分每一路并行预调信息的基带调制过程均包含基带成型处理，相邻并行基带 调制信号上变频调制所采用载波信号中屯、频率间隔不小于1倍单路基带调制信号带宽且 不大于2倍单路基带调制信号带宽，任一副载波调制信号包含同相和正交两条支路，同相 和正交支路所调制的信息相同，同相和正交支路所采用的基带成型函数相同。
[0009] 接收部分：接收调制信号，对接收信号进行解调检测处理，得到并行解调信息；对 并行解调信息进行并串转换，得到串行解调信息。其特征在于，在并串转换之前，通过频率 变换和滤波处理从接收信号中提取出单路副载波调制信号，再单独对提取得到的副载波调 制信号进行解调检测。
[0010] 接收端解调检测包含W下处理步骤：
[0011] 步骤110)用载波信号对接收信号进行正交下变频，得到同相和正交下变频信号， 所述载波信号为中屯、频率和相位与第1副载波调制信号或倒数第1副载波调制信号相同的 正余弦载波；
[0012] 步骤120)对同相下变频信号或正交下变频信号做希尔伯特变换，再与未做希尔 伯特变换的下变频信号做加法和减法运算，得到只包含第1或倒数第1副载波调制信号的 提取信号、和去除了第1或倒数第1副载波调制信号的剩余副载波调制信号；
[0013] 步骤130)对第1或倒数第1副载波提取信号做希尔伯特变换，并与该步骤希尔伯 特变换前提取信号相加，得到第1或倒数第1副载波待解调提取信号；
[0014] 步骤140)对第1或倒数第1副载波待解调提取信号进行解调检测处理，得到副载 波解调信息；
[0015] 步骤150)对剩余副载波调制信号进行正交上变频；
[0016] 步骤160)将步骤150)正交上变频后的副载波调制信号视为接收信号，并按照频 率高低重新对副载波调制信号进行排序，重复步骤110)、120)、130)、140)、150)直至将所 有副载波调制信号提取、解调完毕。
[0017] 步骤140)中，解调检测可采用匹配滤波的解调检测方法，但不局限于匹配滤波解 调方法。
[0018] 根据本发明的第一个方面，提供一种无时间、频率保护间隔的多载波通信方法。
[0019]发射部分：首先对预调信息进行串并转换，其次对并行预调信息分别进行数字基 带调制，得到并行基带调制信号；然后采用不同频率的载波信号对并行基带调制信号进行 上变频调制，得到并行副载波调制信号；最后将并行副载波调制信号叠加输出。其特征在 于，发射部分每一路并行预调信息的基带调制过程均包含基带成型处理，相邻并行基带调 制信号上变频调制所采用载波信号中屯、频率间隔不小于1倍单路基带调制信号带宽且不 大于2倍单路基带调制信号带宽，任一副载波调制信号包含同相和正交两条支路，同相和 正交支路所调制的信息相同，同相和正交支路所采用的基带成型函数互为希尔伯特变换。
[0020] 接收部分：接收调制信号，对接收信号进行解调检测处理，得到并行解调信息；对 并行解调信息进行并串转换，得到串行解调信息。其特征在于，在并串转换之前，通过频率 变换和滤波处理从接收信号中提取出单路副