专利名称：发射机和接收机的制作方法
发射机和接收机发明领域本发明涉及发射机和接收机，例如，使用W2相移BPSK (二进 制相移键控)调制或W4相移QPSK (四相相移键控)调制等调制方 式的发射机以及与该发射机进行通信的接收机。技术背景有一种方法，单载波发射机在执行发射前要把由多个数据符号组 成的一个块的尾部的数据符号的副本(复制品)作为循环前缀添加到 该块的头部，而接收机则执行频域均衡(FDE)。人们把这种方法称 作"单载波循环前缀(SC-CP)方式"。图15示出了采用传统单载波 循环前缀方式(SC-CP方式)的发射机的一个配置示例。首先，调制器101把数据比特序列转换成数据符号序列。可将;r/2 相移BPSK调制方式或;r/4相移QPSK调制等用作调制方式。每种调 制方式都有两种类型的信号点集，根据数据符号的编号为奇数还是偶 数，需要使用不同的信号点集。如果是W4相移QPSK调制的情况， 两个数据比特转换成一个数据符号。接下来，假设调制器101输出的多个数据符号为一个数据块， CP添加处理单元102复制该数据块的尾部(末尾处的一个或者多个 数据符号)，然后把尾部作为循环前缀(CP)添加到数据块的头部。 从CP添加处理单元102输出的带有循环前缀的数据块在D/A转换器 103中由数字信号转换成模拟信号，然后经由RF/IF发射单元104从 天线105发射出去。采用这种方法，当上述单载波发射机交替地使用两种类型的信号 点集进行调制时，根据要向数据块添加的循环前缀的长度，由于带有 循环前缀的数据块的间界两侧的信号点之间的转变，可能要经过零点 (IQ平面的原点)，从而导致电力效率降低的问题。发明内容根据本发明的一个方面，提供了一种发射机，包括调制器，交替地使用第一和第二信号点集，调制数据比特序列， 从而生成数据符号序列，其中，所述第一和第二信号点集是通过分割 IQ平面上的信号星座而获得的；数据块生成器，把所述数据符号序列分为多个，从而生成多个数 据块，其中的每个数据块都包括多个数据符号；添加单元，把每个数据块的头部或尾部的一个或多个数据符号的 副本作为防护间隔(循环后缀或循环前缀)，添加到每个数据块的尾 部或头部，从而生成带有防护间隔的数据块；发射单元，发射带有防护间隔的数据块；控制器，控制所述调制器的调制，以使得带有防护间隔的第一数据块的尾部数据符号和在带有防护 间隔的第一数据块之后生成的带有防护间隔的第二数据块的头部数 据符号隶属于不同的信号点集，带有防护间隔的第一数据块中的数据符号交替地隶属于所 述第一和第二信号点集，带有防护间隔的第二数据块中的数据符号交 替地隶属于所述第一和第二信号点集。根据本发明的一个方面，提供了一种发射机，包括 调制器，交替地使用第一和第二信号点集，调制数据比特序列， 从而生成数据符号序列，其中，所述第一和第二信号点集是通过分割IQ平面上的信号星座而获得的；数据块生成器，把所述数据符号序列分为多个，从而生成多个数据块，其中的每个数据块都包括多个数据符号； 信号点转换处理器，用于选择要进行信号点转换处理的数据块，所述信号点转换处理 把所述数据块中的数据符号转换成与所述调制器使用的信号点集不同的信号点集中的信号点；对于所选的数据块，进行所述信号点转换处理； 添加单元，把进行过或者未进行过信号点转换处理的每个数据块 的头部或尾部的一个或多个数据符号的副本作为防护间隔(循环后缀 或循环前缀)，添加到每个数据块的尾部或头部，从而生成带有防护 间隔的数据块；发射单元，发射所述带有防护间隔的数据块； 其中，当带有防护间隔的第一数据块的头部数据符号和在带有防 护间隔的第一数据块之前生成的带有防护间隔的第二数据块的尾部 数据符号隶属于相同的信号点集时，如果第一数据块未进行过信号点 转换处理，则所述信号点转换处理器选择第一数据块作为要进行信号 点转换处理的数据块。根据本发明的一个方面，提供了一种发射机，包括调制器，交替地使用第一和第二信号点集，调制数据比特序列， 从而生成数据符号序列，其中，所述第一和第二信号点集是通过分割 IQ平面上的信号星座而获得的；数据块生成器，把所述数据符号序列分为多个，从而生成多个数 据块，其中的每个数据块都包括多个数据符号；添加单元，把每个数据块的头部或尾部的一个或多个数据符号的 副本作为防护间隔(循环后缀或循环前缀)，添加到每个数据块的尾 部或头部，从而生成多个带有防护间隔的数据块；信号点转换处理器，用于选择要进行信号点转换处理的带有防护间隔的数据块，所述 信号点转换处理把所述带有防护间隔的数据块中的数据符号转换成与所述调制器使用的信号点集不同的信号点集中的信号点；对于所选的带有防护间隔的数据块，进行所述信号点转换处理；发射单元，把进行过或者未进行过所述信号点转换处理的带有防 护间隔的数据块发射出去；其中，当带有防护间隔的第一数据块的头部数据符号和在带有防护间隔的第一数据块之前生成的带有防护间隔的第二数据块的尾部 数据符号隶属于相同的信号点集时，所述信号点转换处理器选择带有 防护间隔的第一数据块作为要进行信号点转换处理的带有防护间隔 的数据块。根据本发明的一个方面，提供了一种接收机，包括 接收单元，接收多个带有防护间隔(循环前缀或循环后缀)的数 据块，其中每个带有防护间隔的数据块都包括多个数据符号；删除器，从带有防护间隔的数据块中删除防护间隔，从而提取出数据块；解调器，交替地使用通过分割IQ平面上的信号星座而获得的两 个信号点集，解调每个数据块所包括的数据符号；其中，当防护间隔所包括的数据符号的符号数量为奇数时，对于 第四数据块的头部数据符号，所述解调器使用和第四数据块之前的第 三数据块的尾部数据符号所用的信号点集相同的信号点集。根据本发明的一个方面，提供了一种接收机，包括接收单元，接收多个带有防护间隔(循环前缀或循环后缀)的数据块，其中每个带有防护间隔的数据块都包括多个数据符号；删除器，从带有防护间隔的数据块中删除防护间隔，从而提取出数据块；相移器，对于从所述数据块当中按照预定选择模式选出的选定数 据块所包括的数据符号，执行相移；解调器，交替地使用通过分割IQ平面上的信号星座而获得的两 个信号点集，解调所述移相器进行过或未进行过相移的每个数据块所 包括的数据符号。
图1示出了单载波发射机的第一实施例；图2示出了传统单载波发射机中的CP添加处理单元的输入或者输出的示例；图3示出了;r/2相移BPSK调制方式的信号点；图4示出了;r/4相移QPSK调制方式的信号点；图5示出了根据单载波发射机的第一实施例的CP添加处理单元 的输入或者输出的示例；图6示出了当在单载波发射机的第一实施例中添加后缀时的操 作示例；图7示出了单载波发射机的第二实施例；图8示出了单载波发射机的第二实施例中信号点转换处理的操 作示例；图9示出了单载波发射机的第三实施例；图IO是第三实施例中的信号点转换处理的操作示例；图11示出了单载波接收机的第一实施例；图12示出了单载波接收机的第一实施例的操作示例；图13示出了单载波接收机的第二实施例；图14示出了单载波接收机的第二实施例的操作示例；图15示出了传统单载波发射机的配置示例。
具体实施方式
本发明的实现是为了解决发明人在传统发射机(参见图15)中 独立发现的问题。下面将详细解释该问题。图2 (A)和图2 (B)示出了图15所示的CP添加处理单元102的输入或者输出的示例。在图2 (A)中， 一个方格表示一个数据符号，al、 a2、 a3、 a4、 bl、 b2、 b3、 b4分别为数据符号。在本例中， 一个数据块由四个数 据符号构成。CP添加处理单元102把每个数据块尾部的一个符号(a4 和b4)作为循环前缀(CP)，添加到每个数据块的头部，如图2 (B) 所示。因为接收机一般以数据块为单位，根据傅立叶变换处理进行频 域均衡，所以，如果某个数据块中的数据符号的数量是2的幂，那么， 傅立叶变换的计算效率就很高。下面，假设数据块中的数据符号的数量为偶数。图3 (A)和图3 (B)示出了;r/2相移BPSK (二进制相移键控)调制所用的两类信号点集。图3 (A)示出了第一符号信号点集，图3 (B)示出了第二符号信号点集。图3 (A)中的第一符号信号点集 和图3 (B)中的第二符号信号点集对应于通过分割IQ平面上的信号 星座而获得的第一和第二符号信号点集。图4 (A)和图4 (B)示出了;r/4相移QPSK (四相相移键控) 调制所用的两类信号点集。图4 (A)示出了第一符号信号点集，图4 (B)示出了第二符号信号点集。图4 (A)中的第一符号信号点集 和图4 (B)中的第二符号信号点集对应于通过分割IQ平面上的信号 星座而获得的第一和第二符号信号点集。图3 (A)、图3 (B)、图4 (A)、图4 (B)中的各个信号点旁边的数字表示它们相应的比特。如上所示，每种调制方式都有两类信 号点集(第一符号信号点集和第二符号信号点集)，根据数据符号的编号为奇数还是偶数，需要使用不同的信号点集。 一般来说，以此种 方式交替地使用两类信号点集，就能防止由于信号点之间的转变而通 过零点(IQ平面的原点)，从而实现具有高电力效率的传输。下面假 设，把属于第一符号信号点集的信号点称作"第一符号信号点"，把 属于第二符号信号点集的信号点称作"第二符号信号点"。该实施例 描述以;r/2相移BPSK调制或;r/4相移QPSK调制作为调制方式示例 的情况，但是很显然，本发明也适用于这两种调制方式之外的任何调 制方式，如果它们交替地使用两类信号点集的话。假设在一种情况下，对图15所示的传统发射机的调制器101运 用;r/2相移BPSK调制或;r/4相移QPSK调制。在图2 (A)所示的调制器101的输出端(CP添加处理单元102 的输入端)，图3 (A)或者图4 (A)中的第一符号信号点用于阴影 区域中的数据符号(al、 a3、 bl、 b3)，图3 (B)或者图4 (B)中 的第二符号信号点用于其它数据符号(a2、 a4、 b2、 b4)。当如图2 (B)所示数据块尾部的一个符号作为循环前缀添加到头部时，在带 有循环前缀的数据块的间界201两侧重复使用相同的信号点集(第二符号信号点集)，于是，因信号点之间的转变而可能会经过零点。在 这种情况下，发射模拟波形的幅度变化增加，放大器的功耗也增加， 从而会造成电力效率恶化的问题。也就是说，传统发射机的问题在于: 根据向数据块添加的循环前缀的长度，可能无法实现通过使用两类信 号点集来改善电力效率的原定目标。针对发明人独立发现的上述问题，本实施例旨在确保不管向数 据块添加的循环前缀的长度如何，带有循环前缀的两个数据块的间界 两侧的数据符号总是隶属于不同的信号点集。图1示出了本发明的单载波发射机的第一实施例。 图15所示的传统发射机的调制器101总是交替使用第一符号信 号点集和第二符号信号点集，但在第一实施例中，调制器ll使用的 信号点集是由信号点选择器16加以控制的。信号点选择器16对应于，例如，控制器。调制器11调制以预定个数的比特为单位的数据比特序列，从而 产生数据符号序列。例如，对于;r/4相移QPSK调制来说，两个数据 比特转换成一个数据符号。由信号点选择器16指明用于转换成数据 符号序列的信号点集(第一或者第二信号点集)。假设调制器11输出 的多个数据符号为一个数据块，那么，CP添加处理单元12拷贝(复 制)某一数据块的尾部(尾部的一个或多个数据块)，然后将其作为 循环前缀(CP)或防护间隔，添加到该数据块的头部。从CP添加处 理单元12输出的带有循环前缀的数据块在D/A转换器104中从数字 信号转换成模拟信号，然后由IF (中频)/射频(RF)发射单元14 从天线15发射出去。顺便提一句，CP添加处理单元12包括数据块 生成器和添加单元，其中，数据块生成器把数据符号序列分为多个， 从而生成多个数据块，每个数据块都包括多个数据符号，而添加单元 则把每个数据块的尾部的一个或多个数据符号的副本作为防护间隔 (循环前缀)，添加到每个数据块的头部，从而生成带有防护间隔(循 环前缀)的数据块。添加单元也可以把每个数据块的头部的一个或多 个数据符号的副本作为防护间隔(循环后缀)，添加到每个数据块的 尾部，从而生成带有防护间节展开描述。下面将解释信号点选择器16和调制器11的具体操作。 当CP添加处理单元12向数据块中添加的符号的数量为奇数时， 信号点选择器16指示调制器11执行如下操作对于该数据块的头部 符号的信号点集，应使用跟前一个数据符号(前一个数据块尾部的数 据符号)相同的信号点集。例如，当假设第(k-l)个数据块尾部的数据符号为第二符号信 号点时，如果添加的循环前缀的符号数量为奇数，则第k个数据块的 头部符号为第二符号信号点，如果添加的循环前缀的符号数量为偶 数，则第k个数据块的尾部符号为第一符号信号点，这与常规调制操 作的情况一样(第一和二符号信号点集交替使用)。第k个数据块中 头部符号之后的符号以如下方式处理与常规的W2相移BPSK调制或W4相移QPSK调制的情况一样，第一符号信号点和第二符号信号点交替排列。也就是说，当第k个数据块的头部符号为第二符号信号 点时，第二个符号为第一符号信号点，第三个符号为第二符号信号 点，……，或者反之，当第一符号信号点用作头部符号时，第二个符 号为第二符号点，第三个符号为第一符号信号点，……图5 (A)示出了图1的CP添加处理单元12的输入(调制器ll 的输出)的示例，图5 (B)示出了CP添加处理单元12的输出的示 例。阴影区域代表的符号表示第一符号信号点，没有阴影区域的符号 表示第二符号信号点。当我们把注意力集中在数据块B上时，由于 添加的循环前缀的符号数量为1，即奇数，所以，调制器11处理数 据块B的头部符号bl，从而使用与前一个数据符号(前一个数据块 A的数据块的尾部符号)a4相同的第一符号信号点。采用这样的处 理之后，在CP添加处理单元12输出的带有循环前缀的数据块之间 的结合点处，第一符号信号点和第二符号信号点交替使用，如图5(B) 所示，于是，可以使信号点正确地偏移(而不通过零点)。例如，当 所有数据块的符号数量相同并且所有数据块要添加的循环前缀的长 度都为奇数时，用作数据块头部符号的信号点集在每个数据块都改变一次。在上例中，数据块是通过向数据块头部添加循环前缀(CP)来 扩展的，除此之外，扩展数据块还可以是复制数据块的头部(头部的 一个或多个符号)，将其添加到数据块尾部，g卩，向数据块尾部添加 循环后缀(后面简称为"CS")。这样，也照样可以保持数据块的循 环结构(波形或数据的循环结构)，并获得与循环前缀相等同的效果。 我们把循环前缀和循环后缀均称为"防护间隔"。图6 (A)示出了向传统发射机的调制器101的输出(参见图2 (A))添加与一个数据符号相对应的循环后缀(CS)时CP添加处 理单元12的输出示例。如图所示，可以看出，在传统发射机中，当添加的循环后缀(CS) 的符号数量为奇数时，带有循环后缀的数据块的间界两侧重复使用相 同的符号信号点。图6 (B)示出了在图1的发射机的CP添加处理单元12添加循 环后缀时信号点选择器16和调制器11的操作。信号点选择器16指示调制器11，对于该数据块的头部符号(例 如，图6 (B)中的bl)，使用与CP添加处理单元12添加过循环后 缀(CS)的前一数据块尾部的数据符号(例如，图6 (B)中的al) 不同的信号点集。进行了这样的处理之后，在已经添加过循环后缀的 数据块之间的界限两侧信号点集就能正确改变。不管对于循环后缀还是对于循环前缀而言，当所有数据块的符号 数量相同并且为所有数据块添加的循环后缀都是奇数时，数据块头部 符号所用的信号点集在每个数据块都改变一次。由于循环后缀的添加和循环前缀的添加都是以循环结构来扩展 数据块，所以很显然，二者是等同的，如果将它们视为改变了数据序 列的排列方式的话。因此，在下面的解释中以循环前缀为例，但很显 然，本发明也适用于循环后缀的情况。图7示出了本发明的单载波发射机的第二实施例。与图l所示的第一实施例相比，区别在于，去除了信号点选择器 16，在调制器10后面插入了信号点转换处理器17。调制器10执行的操作与传统发射机的调制器101相似。g卩，对于每个符号，调制器 10交替地使用第一符号信号点集和第二符号信号点集进行调制。如果必要的话，新增加的信号点转换处理器17改变由多个数据符号组成的数据块中的全部第一符号信号点和第二符号信号点。艮p，信号点转换处理器17进行信号点转换处理，把第一符号信号点转换 成第二符号信号点，把第二符号信号点转换成第一符号信号点。信号点转换处理器17转换信号点所用的第一种转换方法是，在 均表示相同数据的第一符号信号点和第二符号信号点之间进行转换。 例如，如果是图4的W4相移QPSK，第一符号信号点的"00"和第 二符号信号点的"00"相互转换，第一符号信号点的"01"和第二符 号信号点的"01"相互转换。这等同于将数据块中的各个数据符号交 替地乘以expC;W和exp(-^)。但是，；r/2相移BPSK的相移量p是W2 弧度，；r/4相移BPSK的是;r/4弧度。信号点转换处理器17转换信号点所用的第二种转换方法是，将 数据块中的所有数据符号都乘以exp(/炉)。采用第二种转换方法，与第 一种转换方法不同的是，当第二符号信号点转换成第一符号信号点 时，相应信号点的数据发生改变(在第一符号信号点转换成第二符号 信号点时，数据不发生改变)。例如，如果是图4的;r/4相移BPSK，第一符号信号点的"00"转换成第二符号信号点的"00"，而第二符 号信号点的"00"却转换成第一符号信号点的"01"。但是，如果接 收端施加适当的处理，在数据解调时信号点转换不会造成任何问题， 下面将对此进行解释。图8 (A)到图8 (D)示出了信号点转换处理器17的操作。 如图8 (A)所示，在信号被输入信号点转换处理器17之前，第 一符号信号点(阴影)和第二符号信号点(非阴影)交替排列。信号 点转换处理器17判断是否应当参考所添加的循环前缀的长度和前一 数据块的尾部符号(即，该数据块的前一个数据符号)的信号点来进 行信号点转换处理。在图8 (B)所示的状态下，在数据块B通过信号点转换处理器 17之前，数据块A已经通过了信号点转换处理器17。对数据块A没有进行信号点转换处理。在图8 (C)所示的状态下，数据块B通过了信号点转换处理器 17。对数据块B施加了信号点转换处理，交换第一符号信号点和第 二符号信号点。即，当数据块B的前一个数据符号a4 (通过信号点 转换处理器17后数据块A的尾部符号)和通过信号点转换处理器17 前数据块B的头部符号bl隶属于不同的信号点集并且所添加的循环 前缀的长度为奇数(在本例中为1)时，信号点转换处理器17对数 据块B执行信号点转换处理。向bl至b4添加的"'"表示，信号点 转换处理器17已经执行了信号点转换处理。此外，即使当数据符号 a4和bl隶属于相同的信号点集并且所添加的循环前缀的长度为偶数 时，信号点转换处理器17也对数据块B执行信号点转换处理。在任 何情况下，每隔一个数据块都要执行一次信号点转换处理。CP添加处理单元12将尾部符号a4和a4'作为循环前缀(CP) 添加给它们的已经通过了信号点转换处理器17的相应数据块A和B， 如图8 (D)所示。这样，该实施例可以防止在添加了循环前缀的数据块之间的界限 两侧重复相同的符号信号点。即，可以获得第一符号信号点和第二符 号信号点总是重复的模式。图9示出了本发明的单载波发射机的第三实施例。与图7所示的第二实施例相比，区别在于，信号点转换处理器不 是设置在CP添加处理单元12之前，而是设置在其之后。因此，第 三实施例的信号点转换处理器18对循环前缀(CP)和数据块作为一 个整体，执行与第二实施例相同的处理。即，信号点转换处理器18 对带有循环前缀的数据块，执行与第二实施例相同的处理。在第三实 施例中，添加处理单元12输出之前的处理与图15所示的传统发射机 相同。与第二实施例的情况一样，在信号点转换处理器18执行的信号 点转换处理中，可以使用第一种转换方法和第二种转换方法中的任意 一种，在第一种转换方法中，在表示相同数据的第一符号信号点和第 二符号信号点之间进行转换，在第二种转换方法中，带有循环前缀的数据块中的所有数据符号都乘以exp^)。但是，是否执行信号点转换 处理的判据不同于第二实施例，如下所述。图10示出了图9的信号点转换处理器18的操作。 图10 (A)所示的状态下，在带有循环前缀的数据块B通过信号 点转换处理器18之前，带有循环前缀的数据块A己经通过了信号点 转换处理器18。对带有循环前缀的数据块A没有进行信号点转换处 理。图10 (B)示出了在带有循环前缀的数据块B通过信号点转换处 理器18之后的状态。可以看出，对带有循环前缀的数据块B已经施 加了信号点转换处理。艮卩，如图10 (A)所示，当带有循环前缀(CP) 的数据块B的头部数据符号b4的信号点和前一个数据符号(即，带 有循环前缀的数据块A的尾部的数据符号a4)的信号点隶属于相同 的信号点集时，对带有循环前缀(CP)的整个数据块B执行使用上 述第一种或第二种转换方法的信号点转换处理，如图10 (B)所示。 这样，在信号点转换处理器18的输出端可以获得第一符号信号点和 第二符号信号点总是重复的模式。这里，将对图1的信号点选择器16、图7的信号点转换处理器 17和图19的信号点转换处理器18各自的操作标准做出补充解释。显然，只有预先确定了发射数据的头部符号的调制信号点(第一 符号信号点或第二符号信号点)，才能根据给后面各数据块添加的循 环前缀的尺寸(CP尺寸)唯一地确定各操作标准。每个块的CP尺 寸和头部符号的调制信号点需要在发射机和接收机之间进行共享，这 一般可以通过将其定义成发射信号的格式或者预先从发射机发往接 收机来实现。从发射机向接收机传送信息(每个块的CP尺寸和头部 符号的调制信号点)的方法是，可以考虑到两种方法把该信息作为 要报告的信息从发射机向接收机发送，或者，使用发射信号的预定格 式等从发射机向接收机传送信息。如上所述，运用第一至第三实施例所示的单载波发射机，不管向 数据块添加的循环前缀的符号数量为多少，都可以防止由于带有循环 前缀的数据块的间界两侧的信号点转变而通过零点。因此，可以降低发射信号的振幅变化程度，实现具有高电力效率的单载波发射机。图11示出了本发明的单载波接收机的第一实施例。该接收机旨 在接收用第一实施例和第二实施例中的第一转换方法及第三实施例 中的第一转换方法生成的发射信号。通过天线31接收到的接收信号在IF/RF接收单元32中转换成基 带信号，然后在A/D转换器33中从模拟信号转换成数字信号。由CP删除器34删除的信号点的时间长度等于发射机添加的循 环前缀(CP)的时间长度，然后，具有数据块的时间长度的数字信 号在FFT (快速傅立叶变换)处理器35中进行傅立叶变换，转换成 多个频率分量(频域数据)。在通信信道补偿器36中，各频率分量的信号乘以一个复数，以 补偿它们各自的通信信道。用于相乘的复数可以基于MMSE (最小 均方误差)均衡和ZF (迫零)均衡作为传统方法来计算。在通信信道补偿器36中经过均衡的各频率分量的信号由IFFT (快速傅立叶反变换)处理器37进行傅立叶反变换处理，从而转换 成位于时间轴上的数据序列。假设在本文中把从IFFT处理器37输出 并且以对应于数据块的单位来表示的位于时间轴上的数据序列称为 "接收数据块"。信号点选择器39把接收数据块中的每个符号(接收数据符号) 所要使用的信号点集指示给解调器38，以便在执行解调时考虑发射 机运算或者转换的信号点。解调器38使用信号点选择器39指示的信 号点集，进行数据解调。具体而言，针对接收数据块头部的接收数据符号，当向数据块添 加的循环前缀(CP)的符号数量为奇数时，向解调器38发出指示， 让其使用和用来对前一接收数据块尾部的接收数据符号进行解调的 信号点集相同的信号点集，针对后续的接收数据符号，向解调器38 发出指示，以确保第一符号信号点集和第二符号信号点集交替排列， 这与常规解调一样。另一方面，当向数据块添加的循环前缀(CP)的符号数量为偶数时，向解调器38发出指示，对于头部的接收数据 符号，使用和用来对前一接收数据块尾部的接收数据符号进行解调的信号点集不同的信号点集。图12示出了图11的解调器38和信号点选择器39的操作示例。 在这些示例所示的情况下，数据块中包括的数据符号的数量为偶数， 添加的循环前缀的长度为奇数。例如，假设从第一实施例的发射机以及第二和第三实施例的使用 第一转换方法的发射机那里发出的两个连续数据块是数据块A和数 据块B，数据块B的头部添加了一个符号的循环前缀(CP)。发射符 号包括交替重复的第一符号信号点(阴影)和第二符号信号点(无阴 影)，如图12 (A)所示。因此，当接收机删除循环前缀(CP)时， 第二符号信号点在接收数据块A和接收数据块B的间界两侧重复， 如图12(B)所示，于是，当对接收数据块B头部的符号进行解调时， 所使用的信号点集应相同于用来对接收数据块A尾部的符号进行解 调的信号点集。接收数据符号rl至r4对应于数据符号A中的数据符 号al至a4，接收数据符号sl至s4对应于数据符号B中的数据符号 bl至b4。在本文中，从第一实施例所述的发射机以及第二和第三实施例所 述的使用第一转换方法的发射机那里发出的数据符号的信号点模式 具有的结构包括循环前缀(CP)，其中，第一符号信号点和第二符号 信号点交替重复，并且，对于接收机来说，向每个数据块中添加的循 环前缀(CP)的符号数量都是已知的。因此，解调每个数据符号所 用的信号点集的模式也是已知的，显然，如果信号点选择器39根据 这种模式工作，那么，来自上述各发射机的信号可以被图11中的接 收机进行解调。图13示出了本发明的单载波接收机的第二实施例。该接收机旨在接收使用第二和第三实施例中的第二转换方法生成的发射信号。天 线31到IFFT处理器37的操作相同于图11，因此这里不再赘述。移相器40执行移相处理，针对从IFFT处理器37输出的接收数 据块中的相应接收数据块，把发射机的信号点转换处理器17、 18改 变过的信号点恢复到它们的原始状态。例如，针对图14 (A)所示的带有循环前缀的数据块B来说，发射机已经将整个块乘以exp^)，除掉循环前缀(CP)，如图14 (B) 所示，转换成接收数据块B，然后，移相器40将接收数据块B中的 每个接收数据符号乘以exp(-#)，以消除掉exp^)，如图14 (C)所 示。通过执行这样的处理，移相器40后面的解调器41可以如同常规 解调操作那样，交替地使用第一符号信号点集和第二符号信号点集， 从而解调数据。在本文中，从使用第二和第三实施例所述的第二转换方法的发射 机那里发出的数据符号信号点的模式具有的结构包括循环前缀(CP)，其中，第一符号信号点和第二符号信号点交替重复，并且， 对于接收机来说，向每个数据块中添加的循环前缀(CP)的符号数 量都是已知的。因此，发射方施加过相移的数据块的出现模式也是已 知的，显然，如使移相器40执行相移从而根据该出现模式消除相移， 那么，从第二和第三实施例的各发射机那里发出的信号就可由接收机 进行解调。也就是说，移相器40可以根据预定的选择模式，选择一 个接收数据块，然后对选定的接收数据块进行相移处理。综上所述，当运用的调制方式(例如，；r/2相移BPSK调制或;r/4 相移QPSK调制)使用两类信号点集时，使用根据第一至第三实施例 中任意一个所述的发射机，不管添加的循环前缀的符号数量如何，都 可以避免由于带有循环前缀的数据块或带有循环后缀的数据块的间 界两边的信号点转变而通过零点，从而实现具有高电力效率的发射。 此外，使用第一和第二实施例所述的接收机，可以正确地解调从第一 至第三实施例中任意一个所述的发射机那里发出的信号。
权利要求
1、一种发射机，包括调制器，交替地使用第一和第二信号点集，调制数据比特序列，从而生成数据符号序列，其中，所述第一和第二信号点集是通过分割位于IQ平面上的信号星座而获得的；数据块生成器，把所述数据符号序列分为多个，从而生成多个数据块，其中的每个数据块都包括多个数据符号；添加单元，把每个数据块的头部或尾部的一个或多个数据符号的副本作为防护间隔(循环后缀或循环前缀)，添加到每个数据块的尾部或头部，从而生成带有防护间隔的数据块；发射单元，发射带有防护间隔的数据块；控制器，控制所述调制器的调制，以使得带有防护间隔的第一数据块的尾部数据符号和在带有防护间隔的第一数据块之后生成的带有防护间隔的第二数据块的头部数据符号隶属于不同的信号点集，带有防护间隔的第一数据块中的数据符号交替地隶属于所述第一和第二信号点集，带有防护间隔的第二数据块中的数据符号交替地隶属于所述第一和第二信号点集。
2、 权利要求l所述的发射机，其中，当第一数据块所包括的数 据符号的符号数量为偶数并且防护间隔所包括的数据符号的符号数 量为奇数时，所述控制器指示所述调制器执行如下操作-对于与第一数据块的头部数据符号相对应的数据比特，使用跟与 第一数据块之前生成的第三数据块的尾部数据符号相对应的数据比 特所使用的信号点集相同的信号点集。
3、 权利要求1所述的发射机，其中，所述调制器使用;r/2相移 BPSK调制方式或;r/4相移QPSK调制方式，调制所述数据比特序列。
4、 一种发射机，包括调制器，交替地使用第一和第二信号点集，调制数据比特序列， 从而生成数据符号序列，其中，所述第一和第二信号点集是通过分割 IQ平面上的信号星座而获得的；数据块生成器，把所述数据符号序列分为多个，从而生成多个数 据块，其中的每个数据块都包括多个数据符号；信号点转换处理器，用于选择要进行信号点转换处理的数据块，所述信号点转换处理 把所述数据块中的数据符号转换成与所述调制器已经使用的信号点 集不同的信号点集中的信号点；对于所选的数据块，进行所述信号点转换处理；添加单元，把进行过或者未进行过信号点转换处理的每个数据块 的头部或尾部的一个或多个数据符号的副本作为防护间隔(循环后缀 或循环前缀)，添加到每个数据块的尾部或头部，从而生成带有防护 间隔的数据块；发射单元，发射所述带有防护间隔的数据块；其中，当带有防护间隔的第一数据块的头部数据符号和在带有防 护间隔的第一数据块之前生成的带有防护间隔的第二数据块的尾部 数据符号隶属于相同的信号点集时，如果第一数据块未进行过信号点 转换处理，则所述信号点转换处理器选择第一数据块作为要进行信号 点转换处理的数据块。
5、 权利要求4所述的发射机，其中，当第一数据块的头部数据 符号和第二数据块的尾部数据符号隶属于不同的信号点集并且防护 间隔所包括的数据符号的符号数量为奇数时，所述信号点转换处理器 选择第一数据块作为要进行信号点转换处理的数据块。
6、 权利要求4所述的发射机，其中，当第一数据块的头部数据 符号和第二数据块的尾部数据符号隶属于相同的信号点集并且防护 间隔所包括的数据符号的符号数量为偶数时，所述信号点转换处理器选择第一数据块作为要进行信号点转换处理的数据块。
7、 权利要求4所述的发射机，其中，所述调制器使用;r/2相移 BPSK调制方式或W4相移QPSK调制方式，调制所述数据比特序列。
8、 一种发射机，包括调制器，交替地使用第一和第二信号点集，调制数据比特序列， 从而生成数据符号序列，其中，所述第一和第二信号点集是通过分割 IQ平面上的信号星座而获得的；数据块生成器，把所述数据符号序列分为多个，从而生成多个数 据块，其中的每个数据块都包括多个数据符号；添加单元，把每个数据块的头部或尾部的一个或多个数据符号的 副本作为防护间隔(循环后缀或循环前缀)，添加到每个数据块的尾 部或头部，从而生成多个带有防护间隔的数据块；信号点转换处理器，用于选择要进行信号点转换处理的带有防护间隔的数据块，所述 信号点转换处理把所述带有防护间隔的数据块中的数据符号转换成 与所述调制器己经使用的信号点集不同的信号点集中的信号点；对于所选的带有防护间隔的数据块，进行所述信号点转换处理；发射单元，把进行过或者未进行过所述信号点转换处理的带有防 护间隔的数据块发射出去；其中，当带有防护间隔的第一数据块的头部数据符号和在带有防 护间隔的第一数据块之前生成的带有防护间隔的第二数据块的尾部 数据符号隶属于相同的信号点集时，所述信号点转换处理器选择带有 防护间隔的第一数据块作为要进行信号点转换处理的带有防护间隔 的数据块。
9、 权利要求8所述的发射机，其中，所述调制器使用;r/2相移 BPSK调制方式或W4相移QPSK调制方式，调制所述数据比特序列。
10、 一种接收机，包括接收单元，接收多个带有防护间隔(循环前缀或循环后缀)的数 据块，其中每个带有防护间隔的数据块都包括多个数据符号；删除器，从带有防护间隔的数据块中删除防护间隔，从而提取出数据块；解调器，交替地使用通过分割IQ平面上的信号星座而获得的两 个信号点集，解调每个数据块所包括的数据符号；其中，当防护间隔所包括的数据符号的符号数量为奇数时，对于 第四数据块的头部数据符号，所述解调器使用和第四数据块之前的第 三数据块的尾部数据符号所用的信号点集相同的信号点集。
11、 一种接收机，包括接收单元，接收多个带有防护间隔(循环前缀或循环后缀)的数 据块，其中每个带有防护间隔的数据块都包括多个数据符号；删除器，从带有防护间隔的数据块中删除防护间隔，从而提取出 数据块；相移器，对于从所述数据块当中按照预定选择模式选出的选定数据块所包括的数据符号，执行相移；解调器，交替地使用通过分割IQ平面上的信号星座而获得的两 个信号点集，解调所述移相器进行过或未进行过相移的每个数据块所包括的数据符号。
全文摘要
本发明涉及发射机和接收机。一种发射机包括调制器，交替地使用第一和第二信号点集，调制数据比特序列，从而生成数据符号序列；数据块生成器，生成多个数据块，其中的每个数据块都包括多个数据符号；添加单元，给每个数据块添加防护间隔，从而生成多个带有防护间隔的数据块；控制器，控制所述调制器的调制，以使得带有防护间隔的第一数据块的尾部数据符号和在带有防护间隔的第一数据块之后生成的带有防护间隔的第二数据块的头部数据符号隶属于不同的信号点集，带有防护间隔的第一和第二数据块中的数据符号交替地隶属于第一和第二信号点集。
文档编号H04L27/20GK101267412SQ20081008219
公开日2008年9月17日 申请日期2008年3月7日 优先权日2007年3月8日
发明者坂耕一郎 申请人:株式会社东芝