滤波器组多载波通信系统中的调制信号传输的收发方法和装置的制造方法

文档序号:9932894阅读:526来源:国知局
滤波器组多载波通信系统中的调制信号传输的收发方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于在基于滤波器组的多载波(FBMC)系统中发送/接收正交幅度调制(QAM)信号的方法和装置,并且特别是,涉及一种通过使用滤波器的正交性分开地滤波偶数和奇数索引的子载波并在彼此正交的子载波上发送信号来发送/接收QAM信号而没有内在干扰的方法和装置。
【背景技术】
[0002]最近,对于作为用于以高速发送高质量数据的下一代通信技术之一并且代替正交频分复用(OFDM)技术的基于滤波器组的多载波(FBMC)通信方案已经进行了很多研究。在满足频谱掩模要求的同时的低带外辐射和减少保护子载波的数量方面,FBMC优于0FDM;并且这使得用循环前缀(CP)调制/解调信号成为可能,导致谱效率和对抗频率同步错误的健壮性的改善。
[0003 ]常规的FBMC通信系统可以被分类为(I)其中时域多相网络(PNN)遵循快速傅立叶逆变换(IFFT)的发送/接收方法,以及(2)其中频域扩频器和叠加/求和结构在IFFT之前的发送/接收方法。(I)的技术实现作为长度M的加权和的总和的具有滤波的时域卷积操作,然后通过以时间差应用两个PPN模块来实现偏移-QAM(OQAM)。此时,接收器使用时域均衡器,因为发送器执行时域滤波。(2)的技术使用频域中的原型滤波器执行过采样和滤波,长度KM的IFFT,以及使用加法器和存储器执行叠加发送。此时,接收器使用单抽头均衡器,因为发送器在频域执行滤波。
[0004]在下文中更详细地描述(2)的技术。
[0005]图1是示出用在常规的FBMC通信系统中的发送器的框图,并且图2是示出当K= 4是用在常规的FBMC通信系统中的发送器中的信号流的图。
[0006]参照图1,发送信号d(n)包括M个偏移正交幅度调制(OQAM)信号(KmM)13OQAM信号被串并(S/P)转换器110转换,并且每个OQAM信号d i (mM)被扩频器120在频域扩频,如图2中所示。扩频器120通过使用原型滤波器用2K-1个频域滤波器乘每个OQAM信号,来将每个OQAM信号扩频成整个频带中的KM个信号。这称为频域滤波。
[0007]IFFT 130对滤波的信号进行IFFT。最终,IFFT 130的输出信号被并串(P/S)和叠加/求和块140叠加。
[0008]在常规的FBMC系统中,因为相邻的QAM信号被扩频并且扩频的结果在扩频过程中被叠加用于执行频域滤波,所以恢复信号变得不可能。为了克服这个问题,FBMC系统使用0QAM,0QAM安排同相(实)和正交相位(虚)分量在带-频率资源(tie-frequency resource)中彼此交叉。
[0009]为了在常规的系统中执行频域滤波,与OFDM相比,IFFT130的大小应该被增加多达与原型滤波器的叠加因子对应的K倍,并且总的系统复杂度增加。因为相同的问题也发生在接收器,所以接收器的FFT大小应该也被增加多达K倍,并且这增加了接收器的复杂度。
[0010]图4是示出用在常规的通信系统中的接收器的框图。
[0011]参照图4,接收信号x(n)被S/P转换器210转换成并行信号,然后被快速傅立叶变换(FFT)220进行FFT。接着,信号被频率均衡器230补偿,然后被频率去扩频器240频域滤波以便被恢复。如果QAM信号被用在频域滤波过程中,如上所述,则这使得取消内在干扰变得不可能。

【发明内容】

[0012]技术问题
[0013]因为在上述采用(I)的技术或(2)的技术的常规FBMC通信系统中,相邻的信号的滤波结果被叠加,所以OQAM信号应该代替QAM信号被使用。结果,常规的FBMC通信系统具有这样的缺点,难以将它与多输入多输出(MIMO)结合。
[0014]特别是,在(2)的技术中,因为频域滤波而在接收器使用单抽头频域均衡器是有利的,但是因为IFFT和FFT大小增加了K倍而增加复杂度是不利的。
[0015]本发明提供了一种通过分开与偶数索引的子载波对应的信号以及与奇数索引的子载波对应的信号,并且发送使用滤波器的正交性滤波的信号,来在FBMC通信系统中发送QAM信号的方法和装置。
[0016]此外,本发明提供了一种通过克服常规的基于OQAM的FBMC通信系统中增加IFFT和FFT大小多达叠加因子K的缺点并且在接收器使用频域单抽头均衡器来以低复杂度高效地发送/接收信号的方法和装置。
[0017]解决方案
[0018]为了解决以上问题,根据本发明的一方面,用于在FBMC通信系统中发送信号的方法包括将至少两个QAM信号分类成多个组,对各个组滤波,并且以在时域中被叠加的状态来发送包括在滤波的组中的QAM信号。
[0019]根据本发明的另一方面,用于在FBMC通信系统中接收信号的方法包括将接收信号分类成多个组,对各个组滤波,并且通过在频域中均衡滤波结果来恢复至少两个QAM信号。
[0020]根据本发明的另一方面,用在FBMC通信系统中的发送装置包括:滤波单元,其对分类成多个组的至少两个QAM信号滤波,叠加单元,其在时域中叠加包括在滤波的组中的QAM信号,以及通信单元,其发送叠加的信号到装置的外部。
[0021]根据本发明的又另一方面,用在FBMC通信系统中的接收装置包括:通信单元,其接收信号,滤波单元,其将接收信号分类成多个组,并且对接收信号的组进行滤波,以及均衡器,其在频域上均衡滤波结果来恢复至少两个QAM信号。
[0022]有益效果
[0023]使得按本发明中提出的发送QAM信号成为可能的发送/接收方法和装置能够减轻由滤波分开所导致的内在的干扰。
[0024]此外,使得按本发明中提出的发送QAM信号成为可能的发送/接收方法和装置可以处理复杂的信号以便促进与MIMO的结合,同时维持将用于OFDM的基于QAM的技术适应于FBMC0
【附图说明】
[0025]图1是示出用在常规的FBMC通信系统中的发送器的框图;
[0026]图2是示出用在常规的FBMC通信系统中的发送器中的信号流的图;
[0027]图3是示出传统FBMC通信系统的频域滤波过程的示图;
[0028]图4是示出用在传统FBMC通信系统中的接收装置的框图;
[0029]图5是示出根据本发明的发送装置的框图;
[0030]图6是示出根据本发明的发送装置的频域滤波过程的示图;
[0031 ]图7是示出用时域乘法运算修改的频域卷积运算的示图;
[0032]图8是示出根据本发明的用QAM信号卷积运算修改的时域乘法运算的示图;
[0033]图9是示出根据本发明的发送装置中的叠加IFFT输出信号的示范性操作的示图。
[0034]图10是示出根据本发明的接收装置的配置的框图;
[0035]图11是示出根据本发明的发送装置中的信号流的示图;
[0036]图12是示出连续的FBMC符号的叠加/求和的示例的示图;
[0037]图13是示出根据本发明的接收装置中的信号流的示图;
[0038]图14是示出根据本发明的发送方法的流程图;以及
[0039]图15是示出根据本发明的接收方法的流程图。
【具体实施方式】
[0040]本发明的实施例针对信号发送和接收装置。发送和接收装置可以是系统、用户单元、用户站、移动站、移动单元、远程站、远程单元、设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、用户设备或用户装备(UE)。发送和接收装置可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、具有无线接入功能的手持设备、计算设
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