专利名称：一种处理多路单载波信号的方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域技术，尤其涉及一种处理多路单载波信号的方法、装置及系统。
背景技术：
当前，无线通信系统和有线通信系统中，单载波信号线性调制发射系统由于其成熟性、简便性和在一些信道中的高速率特性，占据着通信系统市场的重要份额，并且被不同的通信标准协议所采纳。诸多连续或者分组数据业务中，也都采用了这种单载波符号线性调制发射系统，例如地面有线数字电视、卫星数字电视，微波中继链路，卫星地面TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)分组通信等。一方面，无线通信系统和有线通信系统中，发射单载波信号时，根据业务类型的不同，使用不同的信号同步方法。在诸多同步方法中，使用同步训练序列的方法应用较为普遍。同步训练序列的格式和信号设计直接影响信号同步的效果，较佳的同步训练符号序列， 可以帮助信号接收端顺利的完成同步任务，或者能够完成大部分信号参数的快速粗捕。另一方面，当前无线通信系统和有线通信系统在发射信号时，由于信道间的影响， 可能会导致发射的单载波信号的时域符号之间产生ISI (Intersymbollnterference，符号间串扰)。为了克服这种符号间串扰，使用时域或者频域的均衡器对单载波信号进行均衡， 比如在DVB-C(Digital Video Broadcasting-Cable，有线数字多媒体广播)系统中接收机使用时域DFE(Decisic)n FeedbackEqualization，判决反馈均衡器)。均衡器开始工作时， 需要对滤波器的参数进行收敛，收敛时通常使用依赖于已知训练序列的算法，因为其能够充分利用已知训练序列的信息，从而快速、高效的收敛，迅速适应信道，并且在较低的信噪比条件下也具有较良好的性能。收发系统开始正式发送数据之前，首先发送已知符号组成的同步训练帧，使得接收端充分利用训练帧的相关信息在恶劣信道下快速收敛。再一方面，某些通信系统(如单载波无线传输系统)往往使用多路传输技术，比如利用不同的极化方向进行多路传输或利用不同的天线在空间进行多路传输等。然而，不同路之间的信号之间会相互干扰，利用均衡器对这种多路信号进行干扰消除过程中，需要多路信号的训练序列之间的相关性较小。同时，进行多路同步时也要求同步训练帧之间的相关性较小。综上所述，训练帧应可以适用于同步，单路均衡，和多路传输均衡等应用方面，这要求训练帧具有同时满足同步要求、单路均衡和多路均衡要求的特性，然而，现有技术中的同步训练帧仅适用于上述部分应用方面。
发明内容
本发明实施例提供一种处理多路单载波信号的方法、装置及系统，通过获取多个符合序列标准的训练序列分别构成训练帧，并分别调制为单载波信号，从而形成多路单载波信号。
本发明实施例提供了一种处理多路单载波信号的方法，该方法包括获取符合序列标准的多个训练序列，所述序列标准包括所述训练序列的自相关值在关于零时延对称的窗口内为0、任两个训练序列的互相关值在关于零时延对称的窗口内为0 ；将每一个所述符合序列标准的训练序列分别重复排列，各自组成一路训练帧；将每一路所述训练帧分别调制为单载波信号，组成多路单载波信号。相应的，本发明实施例提供了一种处理多路单载波信号的装置，包括获取单元，用于获取符合序列标准的多个训练序列，所述序列标准包括所述训练序列的自相关值在关于零时延对称的窗口内为0、任两个训练序列的互相关值在关于零时延对称的窗口内为0 ；排列单元，用于将每一个所述符合序列标准的训练序列分别重复排列，各自组成一路训练帧；调制单元，用于将每一路所述训练帧分别调制为单载波信号，组成多路单载波信号。相应的，本发明实施例提供了一种处理多路单载波信号的系统，包括发送端，用于获取符合序列标准的多个训练序列，所述序列标准包括所述训练序列的自相关值在关于零时延对称的窗口内为0、任两个训练序列的互相关值在关于零时延对称的窗口内为0;将每一个所述符合序列标准的训练序列分别重复排列，各自组成一路训练帧；将每一路所述训练帧分别调制为单载波信号，组成多路单载波信号；接收端，用于接收所述多路单载波信号。本发明实施例提供了一种处理多路单载波信号的方法、装置及系统，用于获取符合序列标准的多个训练序列，所述序列标准包括所述训练序列的自相关值在关于零时延对称的窗口内为0、任两个训练序列的互相关值在关于零时延对称的窗口内为0 ；将每一个所述符合序列标准的训练序列分别重复排列，各自组成一路训练帧；将每一路所述训练帧分别调制为单载波信号，组成多路单载波信号。使用本发明实施例提供的处理多路单载波信号的方法、装置及系统，通过获取多个符合序列标准的训练序列分别构成训练帧，并分别调制为单载波信号，从而形成多路单载波信号。由于获取的多个训练帧，其自相关函数在关于零时延的窗口内值为零，且任两个训练序列的互相关函数在关于零时延的窗口内值也为零，由此，使用该训练序列组成的训练帧可以同时应用于同步和均衡，并且多路同步时可以保证在低信噪比下，各路信号独立同步不互相干扰，多路均衡时保证各路信号之间的相关性极小，即使在多路信号存在时间偏差，只要时域偏移量不超过若干符号，就可以保证相关性仍然极小。
图1为本发明实施例中处理多路单载波信号的方法流程示意图；图2为本发明实施例中训练帧结构示意图；图3为本发明实施例中自相关函数图像示意图；图4为本发明实施例中标互相关函数图像示意图；图5为本发明另一实施例中QPSK调制方式星座图6为本发明另一实施例中处理多路单载波信号的方法流程示意图；图7为本发明实施例中处理多路单载波信号的装置结构示意图；图8为本发明实施例中处理多路单载波信号的系统结构示意图。
具体实施例方式下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理具体实施方式
及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。为了解决现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种处理多路单载波信号的方法，使调制为单载波信号的训练帧可以同时服务于多路同步和多路均衡，多路同步时不会产生相互干扰，多路均衡时各路之间的相关性低，如图1所示，该方法包括以下步骤步骤101、获取符合序列标准的多个训练序列，该序列标准包括训练序列的自相关值在关于零时延对称的窗口内为0、任两个训练序列的互相关值在关于零时延对称的窗口内为0 ；具体的，如图2所示，多个训练序列组成一路训练帧，每路训练帧进过调制后形成
一路单载波信号，假设具有ζ路训练帧，分别记为F(I)、F(2)、F(3)........F(Z)，每一路训
练帧由一段长度为P的训练序列重复排列K次而成，在第j路训练帧中的长度为P的训练
序列，记为S(j)，j = 1、2、3........Z，并且上述多路的训练序列应满足下列序列标准的要
求1、训练序列的自相关值在关于零时延对称的窗口内为0 ；即设一个长度为P的训练序列A = (a0, a1 a2,......，^1)，其自相关函数定义
为
P-IAC{T) = Yja]-a{]+T)moip
J=O其中，τ为训练序列A循环位移的位数，j为训练序列A中的j位元素，该自相关函数图像如图3所示。2、任两个训练序列的互相关值在关于零时延对称的窗口内为0 ；
即设两个长度为P的训练序列A = (a0,ai;a2,......，Vl)及训练序列B = (b0,
bi;b2,......，Ivi)，其互相关函数定义为
_8] CCab(T) = YjQj . b*j+T)modp
J=O其中，τ为训练序列B循环位移的位数，j为训练序列A及B中第j位，该互相关函数图像如图4所示。获取符合序列标准的多个训练序列时，可以选取长度为M的训练序列，循环移动该训练序列中的元素N次获得N个训练序列，该训练序列中的元素为恒模且自相关为零的元素，其中，N取值为M的除了 1和M本身的整除因子，首次移动的位数为0，之后每次移动的位数为M/N;将N个训练序列构成矩阵，其中未移动位数的原始训练序列位于矩阵中的第一行，其他移动后的训练序列分别位于其他行；分别获得相互正交的M/N个行向量与上述矩阵的外积，每个行向量的长度为N;按照从上到下、从左到右的顺序，依次获取每个外积的所有元素组成符合序列标准的训练序列。获取符合序列标准的多个训练序列时，还可以通过穷举的方法，依次检验训练序列是否满足序列标准的要求，进而获取到符合序列标准的多个训练序列。当然，还可以使用其他相关算法获取到符合上述序列标准的多个训练序列。上述外积是指设长度为L的行向量B与一个行数为L的矩阵M的外积B Θ M为 ,B[l]*M(l,X,)、
Β[2]*Μ(2,Χ2)其中，β[1]表示行向量β的第一个元素，Β[2]表示行向量B的第二个元 yB[L]*M(L,XL)y
素，B[L]表示行向量B的第L个元素，M(l, X1)表示矩阵M第一行中的所有元素，M(l, X2) 表示矩阵M第二行中的所有元素，M(l，Xl)表示矩阵M第L行中的所有元素，因此B Θ M为这样一个矩阵其第一行由行向量B的第一个元素依次乘以矩阵M的第一行元素获得元素构成，第二行由行向量B的第二个元素依次乘以矩阵M的第二行元素获得元素构成，依次类推，第L行为行向量B的第L个元素依次乘以矩阵M的第L行元素获得元素构成。步骤102、将每一个符合序列标准的训练序列分别重复排列，各自组成一路训练帧；具体的，将一个符合序列标准的训练序列作为重复单元，重复排列该重复单元组成一路训练帧，即如图2所示，将S (j)作为重复单元，重复排列K次获得一路训练帧。步骤103、将每一路训练帧分别调制为单载波信号，组成多路单载波信号。具体的， 将每路所述训练帧中的每个训练序列分别调制为单载波符号，该单载波符号组成一路单载波信号，多路训练帧均调制为单载波信号后，组成多路单载波信号。通过上述描述，可以看出，使用本发明实施例提供的处理多路单载波信号的方法， 通过获取多个符合序列标准的训练序列分别构成训练帧，并分别调制为单载波信号，从而形成多路单载波信号。由于获取的多个训练帧，其自相关函数在关于零时延的窗口内值为零，且任两个训练序列的互相关函数在关于零时延的窗口内值也为零，由此，使用该训练序列组成的训练帧可以同时应用于同步和均衡，并且多路同步时可以保证在低信噪比下，各路信号独立同步不互相干扰，多路均衡时保证各路信号之间的相关性极小，即使在多路信号存在时间偏差，只要时域偏移量不超过若干符号，就可以保证相关性仍然极小。下面通过具体实施例对本发明实施例提供的处理多路单载波信号的方法进行详细说明，假设本实施例中使用QPSK (Quadrature Phase Shift Keying, 正交相移键控)调制方式，该调制方式的星座图如图5所示，包括4个复数点
权利要求
1.一种处理多路单载波信号的方法，其特征在于，包括获取符合序列标准的多个训练序列，所述序列标准包括所述训练序列的自相关值在关于零时延对称的窗口内为0、任两个训练序列的互相关值在关于零时延对称的窗口内为 0 ；将每一个所述符合序列标准的训练序列分别重复排列，各自组成一路训练帧；将每一路所述训练帧分别调制为单载波信号，组成多路单载波信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取符合序列标准的多个训练序列，包括选取长度为M的训练序列，循环移动所述训练序列中的元素N次获得N个训练序列，所述训练序列中的元素为恒模且自相关为零的元素，所述N取值为M的除了 1和M本身的整除因子，首次移动的位数为0，之后每次移动的位数为M/N;将所述N个训练序列构成矩阵，其中未移动位数的原始训练序列位于矩阵中的第一行，其他移动后的训练序列依次分别位于其他行；分别获得相互正交的M/N个行向量与所述矩阵的外积，每个所述行向量的长度为N ；按照从上到下、从左到右的顺序，依次获取每个所述外积的所有元素组成符合序列标准的训练序列。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将每一个所述符合序列标准的训练序列分别重复排列，各自组成一路训练帧，包括将每一个所述符合序列标准的训练序列作为重复单元，分别重复排列所述重复单元， 各自组成一路训练帧。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将每一路所述训练帧分别调制为单载波信号，组成多路单载波信号，包括将每一路所述训练帧中的每个训练序列分别调制为单载波符号，所述单载波符号组成一路单载波信号；多路所述训练帧调制为单载波信号后，组成多路单载波信号。
5.一种处理多路单载波符号的装置，其特征在于，包括获取单元，用于获取符合序列标准的多个训练序列，所述序列标准包括所述训练序列的自相关值在关于零时延对称的窗口内为0、任两个训练序列的互相关值在关于零时延对称的窗口内为0 ；排列单元，用于将每一个所述符合序列标准的训练序列分别重复排列，各自组成一路训练帧；调制单元，用于将每一路所述训练帧分别调制为单载波信号，组成多路单载波信号。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取单元，用于选取长度为M的训练序列，循环移动所述训练序列中的元素N次获得N个训练序列，所述训练序列中的元素为恒模且自相关为零的元素，所述N取值为M的除了 1和M本身的整除因子，首次移动的位数为0， 之后每次移动的位数为M/N ；将所述N个训练序列构成矩阵，其中未移动位数的原始训练序列位于矩阵中的第一行，其他移动后的训练序列依次分别位于其他行；分别获得相互正交的M/N个行向量与所述矩阵的外积，每个所述行向量的长度为N;按照从上到下、从左到右的顺序，依次获取每个所述外积的所有元素组成符合序列标准的训练序列。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述排列单元，用于将每一个所述符合序列标准的训练序列作为重复单元，分别重复排列所述重复单元，各自组成一路训练帧。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调制单元，用于将每一路所述训练帧中的每个训练序列分别调制为单载波符号，所述单载波符号组成一路单载波信号；多路所述训练帧调制为单载波信号后，组成多路单载波信号。
9.一种处理多路单载波信号的系统，其特征在于，包括发送端，用于获取符合序列标准的多个训练序列，所述序列标准包括所述训练序列的自相关值在关于零时延对称的窗口内为0、任两个训练序列的互相关值在关于零时延对称的窗口内为0 ；将每一个所述符合序列标准的训练序列分别重复排列各自组成一路训练帧；将每一路所述训练帧分别调制为单载波信号，组成多路单载波信号；接收端，用于接收所述多路单载波信号。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述发送端，还用于选取长度为M的训练序列，循环移动所述训练序列中的元素N次获得N个训练序列，所述训练序列中的元素为恒模且自相关为零的元素，所述N取值为M的除了 1和M本身的整除因子，首次移动的位数为 0，之后每次移动的位数为M/N ；将所述N个训练序列构成矩阵，其中未移动位数的原始训练序列位于矩阵中的第一行，其他移动后的训练序列依次分别位于其他行；分别获得相互正交的M/N个行向量与所述矩阵的外积，每个所述行向量的长度为N;按照从上到下、从左到右的顺序，依次获取每个所述外积的所有元素组成符合序列标准的训练序列。
全文摘要
本发明涉及通信领域技术，尤其涉及一种处理多路单载波信号的方法、装置及系统，该方法包括获取符合序列标准的多个训练序列，所述序列标准包括所述训练序列的自相关值在关于零时延对称的窗口内为0、任两个训练序列的互相关值在关于零时延对称的窗口内为0；将每一个所述符合序列标准的训练序列分别重复排列，各自组成一路训练帧；将每一路所述训练帧分别调制为单载波信号，组成多路单载波信号。使用本发明实施例提供的处理多路单载波信号的方法、装置及系统，通过获取多个符合序列标准的训练序列分别构成训练帧，并分别调制为单载波信号，从而形成多路单载波信号。
文档编号H04L25/03GK102457454SQ20101051755
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者刘向宇, 郁光辉, 鲁照华 申请人:中兴通讯股份有限公司