专利名称：一种降低带外辐射的发射方法、接收方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别涉及一种降低带外辐射的发射方法、接收方法及装置。
背景技术：
OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing,正交频分复用)技术具有较强的无线信道频率选择性衰落抑制能力和频谱效率高等优点，可以由快速傅里叶变换简单地实现，广泛应用于DAB (Digital Audio Broadcasting,数字音频广播)、WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access,全球微波互联接入)、LTE (Long-Term Evolution,长期演进)等无线地面广播和蜂窝通信系统。但是，OFDM技术存在固有的带外辐射较强的缺点，会造成较大的邻道干扰，因此，需要相应的技术手段来降低带外辐射的影响。目前存在在发射端存在一个降低带外辐射的技术，具体为:假设待发送的数据块包括η个星座符号，发射端将待发送的数据块包括的η个星座符号分别映射到η个OFDM子载波上，计算映射后的η个OFDM子载波产生的带外辐射强度，根据计算的带外辐射强度计算η个系数或η阶矩阵，且每个系数对应一个子载波以及每阶矩阵对应一个子载波，将每个系数与每个系数对应的子载波上的星座符号相乘以降低该η个子载波产生的带外辐射；或者，将每阶矩阵与每阶矩阵对应的子载波上的星座符号相乘以降低该η子载波产生的带外辐射，然后将该η个子载波形成OFDM基带信号，且该OFDM基带信号的带外辐射得到降低，再将该OFDM基带信号发射出去。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:现有技术在降低带外辐射时，需要先计算所子载波产生的带外辐射强度，根据计算的带外辐射强度计算所有子载波的系数或矩阵，再根据计算的系数或矩阵来降低带外辐射，运算的复杂度较高。
发明内容
为了减少运算的复杂度，本发明实施例提供了一种降低带外辐射的发射方法、接收方法及装置。所述技术方案如下:一种降低带外辐射的发射方法，所述方法包括:将正交频分复用OFDM子载波划分成子载波对，所述每个子载波对包含两个相邻的OFDM子载波，每个OFDM子载波至多被划分到一个子载波对中；通过两个复加权系数将待发送的数据比特流包括的每个星座符号映射到所述每个星座符号对应的所述子载波对包括的两个OFDM子载波上，以抵消所述两个OFDM子载波产生的带外辐射；对经过映射后的所述待发送的数据比特流进行反向快速傅里叶变换并插入循环前缀形成OFDM基带信号，发射所述OFDM基带信号。一种降低带外辐射的接收方法，所述方法包括:接收正交频分复用OFDM基带信号，去除所述OFDM基带信号中的循环前缀，并对所述OFDM基带信号进行快速傅里叶变换得到所述OFDM基带信号包括的每个子载波对；从所述每个子载波对包括的两个OFDM子载波中提取所述每个子载波对传输的两个发射符号；合并所述每个子载对传输的两个发射符号得到所述每个子载对对应的一个星座符号。一种降低带外辐射的发射装置，所述装置包括:划分模块，用于将正交频分复用OFDM子载波划分成子载波对，所述每个子载波对包含两个相邻的OFDM子载波，每个OFDM子载波至多被划分到一个子载波对中；映射模块，用于通过两个复加权系数将待发送的数据比特流包括的每个星座符号映射到所述每个星座符号对应的所述子载波对包括的两个OFDM子载波上，以抵消所述两个OFDM子载波产生的带外辐射；调制模块，用于对经过映射后的所述待发送的数据比特流进行反向快速傅里叶变换并插入循环前缀形成OFDM基带信号，发射所述OFDM基带信号。一种降低带外辐射的接收装置，所述装置包括:获得模块，用于接收正交频分复用OFDM基带信号，去除所述OFDM基带信号中的循环前缀，并对所述OFDM基带信号进行快速傅里叶变换得到所述OFDM基带信号包括的每个子载波对；提取模块，用于从所述每个子载波对包括的两个OFDM子载波中提取所述每个子载波对传输的两个发射符号；合并模块，用于合并所述每个子载对传输的两个发射符号得到所述每个子载对对应的一个星座符号。在本发明实施例中，将OFDM子载波划分成子载波对，每个子载波对包含两个相邻的OFDM子载波，每个OFDM子载波至多被划分到一个子载波对中，通过预设的两个复加权系数将待发送的数据比特流包括的每个星座符号映射到每个星座符号对应的子载波对包括的两个OFDM子载波上，对经过映射后的待发送的数据比特流进行反向快速傅立叶变换并插入循环前缀形成OFDM基带信号，其中，每个子载波对包括相邻的两个OFDM子载波，且每个子载波对包括的两个OFDM子载波传输经过加权的同一个星座符号，抵消了每个子载波对包括的两个OFDM子载波产生的带外辐射，如此降低OFDM基带信号产生的带外辐射，且在降低OFDM基带信号产生的带外辐射时，只需要通过预设的两个复加权系数将星座符号映射到该星座符号对应的子载波对中，大幅度降低了计算复杂度。
图1是本发明实施例1提供的一种降低带外辐射的发射方法流程图；图2是本发明实施例2提供的一种降低带外辐射的发射方法流程图；图3是本发明实施例2提供的一种子载波示意图；图4是本发明实施例2提供的一种子载波频谱图；图5是本发明实施例2提供的一种子载波功率谱图；图6是本发明实施例2提供的一种抑制效果仿真图；图7是本发明实施例3提供的一种恢复星座符号的接收方法流程图8是本发明实施例4提供的一种恢复星座符号的接收方法流程图；图9是本发明实施例5提供的一种降低带外辐射的发射装置示意图；图10是本发明实施例6提供的一种恢复星座符号的接收装置示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。本发明各实施例的方法应用于可以通过OFDM方式进行通信的通信系统中，可以是DAB、DVB-T、IEEE 802.lla/g/n、WiMax、LTE等无线地面广播和蜂窝通信系统。而执行该方法的可以是通信基站或者无线局域网的接入点或热点等。实施例1如图1所示，本发明实施例提供了一种降低带外辐射的发射方法，包括:步骤101:将OFDM子载波划分成子载波对，每个子载波对包含两个相邻的OFDM子载波，每个OFDM子载波至多被划分到一个子载波对中；步骤102:通过预设的两个复加权系数将待发送的数据比特流包括的每个星座符号映射到每个星座符号对应的子载波对包括的两个OFDM子载波上，以抵消两个OFDM子载波产生的带外辐射；步骤103:对经过映射后的待发送的数据比特流进行IFFT(Inverse Fast FourierTransform,反向快速傅立叶变换)变换并插入CP (Cyclic Prefix,循环前缀)形成OFDM基带信号，发射形成的OFDM基带信号。在本发明实施例中，将OFDM子载波划分成子载波对，每个子载波对包含两个相邻的OFDM子载波，每个OFDM子载波至多被划分到一个子载波对中，通过预设的两个复加权系数将待发送的数据比特流包括的每个星座符号映射到每个星座符号对应的子载波对包括的两个OFDM子载波上，对经过映射后的待发送的数据比特流进行IFFT变换并插入CP形成OFDM基带信号，其中，每个子载波对包括相邻的两个OFDM子载波，且每个子载波对包括的两个OFDM子载波传输经过映射的同一个星座符号，抵消了每个子载波对包括的两个OFDM子载波产生的带外辐射信号，如此降低OFDM基带信号产生的带外辐射，且在降低OFDM基带信号产生的带外辐射时，只需要通过预设的两个复加权系数将星座符号映射到该星座符号对应的子载波对中，大幅度降低了计算复杂度。实施例2本发明实施例提供了一种降低带外辐射的发射方法，发射端利用本实施例提供的方法形成OFDM基带信号并发射产生的OFDM基带信号，参见图2，该方法包括:步骤201:对待发送的数据比特流进行编码和调制得到待发送的数据比特流包括的星座符号；假设，对待发送的数据比特流进行编码和调制得到的待发送的数据比特流包括K个星座符号，且待发送的数据比特流包括的K个星座符号可以表示为[Sl，S2, , sk]。步骤202:将发射端的OFDM子载波划分成一个或多个子载波对，每个子载波对包括相邻的两个OFDM子载波，且每个OFDM子载波至多被划分到一个子载波对中；其中，假设发射端的OFDM调制信号包括N个OFDM子载波，将这些OFDM子载波划分得到M个子载波对，且M S 。其中，在本实施例中，划分得到的子载波对的对数M可以大于或等于待发送的数据比特流包括的星座符号的数目K。步骤203:通过预设的两个复加权系数对待发送的数据比特流包括的每个星座符号进行加权，得到每个星座符号对应的发射符号对，发射符号对包括的两个发射符号对应同一个星座符号；具体地，对于待发送的数据比特流包括的任一个星座符号，将该星座符号分别与预设的两个复加权系数相乘得到该星座符号对应的两个发射符号，将该星座符号对应的两个发射符号组成该星座符号对应的发射符号对。对于待发送的数据比特流包括的其他每个星座符号都按上述相同的方法得到待发送的数据比特流包括的其他每个星座符号对应的发射符号对。假设，预先设置的两个复加权系数为和a2，对于待发送的数据比特流包括的星座符号[Sl，S2, , Sk]中的任一个星座符号，假设为星座符号sk，将星座符号Sk分别与两个复加权系数S1和a2相乘得到星座符号Sk对应的两个发射符号S1Sk和a2sk,将星座符号Sk对应的两个发射符号S1 Sk和a2sk组成星座符号Sk对应的发射符号对(alSk，a2sk)，对于待发送的数据比特流包括的其他每个星座符号分别执行与星座符号Sk相同的执行流程。其中，待发送的数据比特流包括K个星座符号，因此分别对待发送的数据比特流包括的K个星座符号进行加权后得到K个发射符号对。其中，需要于说明的是:任一个发射符号对，该发射符号对包括的两个发射符号携带的同一个星座符号，例如，对于发射 符号对(S1Sk, a2sk),该发射符号对(B1S1^a2Sk)中的发射符号Sk和a2sk携带相同的星座符号sk。其中，两个权系数和a2的具体取值可以有多组，例如可以设置等于+1，a2等于-1°步骤204:为待发送的数据比特流包括的每个星座符号选择对应的一个子载波对；例如，待发送的数据比特流包括K个星座符号分别为si，s2，...，sk，从M个子载波对中为每个星座符号选择对应的一个子载波对，不同星座符号对应不同的子载波对，如此选择了 K个子载波对。步骤205:将每个星座符号对应的发射符号对包括的发射符号映射到每个星座符号对应的子载波对包括的OFDM子载波上，以抵消该两个OFDM子载波产生的带外辐射信号;具体地,对于任一个星座符号对应的发射符号对，将该星座符号对应的发射符号对包括的两个发射符号分别映射到该星座符号对应的子载波对包括的两个OFDM子载波上；对于剩下的每个星座符号对应的发射符号对都执行上述相同的操作流程，如此实现将每个星座符号对应的发射符号对包括的发射符号映射到每个星座符号对应的子载波对包括的OFDM子载波上。其中，参见图3,图3中的圆点表不子载波,对于星座符号S1,将星座符号S1对应的发射符号对(alSl，B2S1)包括的alSl和a2Sl分别映射到星座符号S1对应的子载波对中包括的两个OFDM子载波中，将星座符号S2......Sk分别对应的发射符号对(ais2，a2s2)...(alSk,
a2sk)都按上述相同的方法分别映射到星座符号S2......Sk分别对应的子载波对中包括的
OFDM子载波上。其中，将每个星座符号对应的发射符号对中包括的两个发射符号映射到每个星座符号对应的子载波对包括的两个OFDM子载波中，而每个星座符号对应的发射符号对包括的两个发射符号携带经过加权的相同星座符号；而子载波对中包括的两个OFDM子载波都为相邻的两个OFDM子载波，通过设置合适的复加权系数使得每个星座符号对应的子载波对中包括的两个OFDM子载波产生的带外辐射信号能够相互抵消，从而可以降低每个载波对中包括的两个OFDM子载波产生的带外辐射。其中，参见图4，在图4中一个子载波对中包括的两个单独OFDM子载波的幅度图，子载波对中的两个单独OFDM子载波的幅度谱分别为图4中的两个虚线谱，子载波对中的两个OFDM相邻子载波未加权(也可认为两个加权系数均为I)的合并的幅度谱为图4中的实线谱；参见图5，在图5中一个子载波对中包括的两个单独OFDM子载波的功率谱图，单独两个OFDM子载波的功率谱都为图5中的虚线谱，子载波对中的两个OFDM子载波未加权(也可认为两个加权系数均为I)的合并功率谱为图5中的实线谱，从图4和5可知:子载波对中包括的两个相邻OFDM子载波产生的带外辐射信号具有相互抵消的可能性，如此可以降低子载波对中的两个OFDM子载波产生的带外辐射。步骤206:如果还存在剩下未选择的子载波对，则向剩下未选择的子载波中映射预设的数值；其中，预设的数值可以为0，在本实施例中，对预设的数值具体取值不做限定。例如，在本实施例中，待发送的数据比特流包括K个星座符号，因此选择的子载波对的对数为K个，剩下未选择的子载波对为M-K个，如果M-K的值不为零，即还存在未选择的子载波对，则对于剩下M-K个子载波对，向每个子载波对中包括的两个OFDM子载波中映射预设的数值。步骤207:将经过映射后的待发送的数据比特流进行IFFT变换以及插入CP后形成OFDM基带信号，发射形成的OFDM基带信号。其中，发射端可以通过发射端与接收端之间的信道将形成的OFDM基带信号发送给接收端。其中，图6是采用本实施例提供的方法得到的抑制效果仿真图，图6中虚线为3GPP (Third Generation Partnership Project,第三代合作伙伴项目)LTE标准所定义的频谱模板(Spectrum Mask),即OFDM基带信号产生的带外福射不能高于该频谱模板，图6中实线为采用本实施例提供的方法形成的OFDM基带信号产生的带外辐射的频谱，从图6可以看出采用本实施例提供的方法可以使OFDM基带信号产生的带外辐射低于该频谱模板，符合标准所规定的要求。在本发明实施例中，对待发送的数据比特流进行编码和调制得到待发送的数据比特流包括的星座符号，将OFDM子载波划分成子载波对，每个子载波对包含两个相邻的OFDM子载波，每个OFDM子载波至多被划分到一个子载波对中，将待发送的数据比特流包括的每个星座符号映射到每个星座符号对应的子载波对包括的两个OFDM子载波上，对经过映射后的待发送的数据比特流进行IFFT变换并插入CP形成OFDM基带信号，其中，每个子载波对包括相邻的两个OFDM子载波，且每个子载波对包括的两个OFDM子载波传输经过加权的同一星座符号，从而抵消了每个子载波对包括的两个OFDM子载波产生的带外辐射信号，如此降低形成的OFDM基带信号产生的带外辐射，且在降低形成的OFDM基带信号时只需要通过预设的两个复加权系数将星座符号映射到该星座符号对应的子载波对中，大幅度降低了计算复杂度。实施例3如图7所示，本发明实施例提供了一种降低带外辐射的接收方法，该方法接收实施例I发送的OFDM基带信号，包括:步骤301:接收OFDM基带信号，去除OFDM基带信号中的CP，并对该OFDM基带信号进行FFT (Fast Fourier Transformation,快速傅氏变换)变换得到该OFDM基带信号包括的每个子载波对；步骤302:从每个子载波对包括的两个OFDM子载波中提取每个子载波对传输的两个发射符号；步骤303:合并每个子载对传输的两个发射符号得到每个子载对对应的一个星座符号。在本发明实施例中，接收OFDM基带信号，获得OFDM基带信号包括的每个子载波对，从每个子载波对包括的两个OFDM子载波中提取每个子载波对传输的两个发射符号,合并每个子载波对传输的两个发射 符号得到每个子载波对对应的一个星座符号，如此从OFDM基带信号中恢复出发送端发送的数据比特流包括的星座符号。实施例4本发明实施例提供了一种降低带外辐射的接收方法，其中，在实施例2中，发送端形成OFDM基带信号，并通过自身与接收端之间的信道将形成的OFDM基带信号发送给接收端，接收端接收该OFDM基带信号后利用本实施例提供的方法从该OFDM基带信号中恢复出星座符号，参见图8，该方法包括:步骤401:接收OFDM基带信号，去除接收的OFDM基带信号中的CP，再对该OFDM基带信号进行FFT变换得到所有的子载波对，且子载波对中包括两个OFDM子载波；其中，每个OFDM子载波上有一个接收信号。在接收端，第k个子载波对中包括的两个OFDM子载波上的接收信号分别为和y2k，且接收信号和y2k可以用如下公式
(I)来表示。卜=UA…⑴
K =KaA +nIk其中，在公式⑴中为接收信号对应的信道系数，H2k^1为接收信号对应的噪声，ai为接收信号对应的复加权系数；h2k为接收信号y2k对应的信道系数，n2k为接收信号y2k对应的噪声，a2为接收信号y2k对应的复加权系数。步骤402:从每个子载波对包括的两个OFDM子载波中提取每个子载波对传输的两个发射符号；具体地,对于任一个子载波对,该子载波对包括两个OFDM子载波,对于其中一个OFDM子载波，从该OFDM子载波上的接收信号中提取该OFDM子载波传输的一个发射符号，从另一个OFDM子载波上的接收信号中提取另一个OFDM子载波传输的一个发射符号。对于其他每个子载波对，按上述相同的方法提取其他每个子载对传输的两个发射符号。其中，可以通过信号检测从子载波上的接收信号中提取子载波传输的发射符号，信号检测包括如公式(2)所示的MMSE (Minimum Mean Square Error,最小均方误差)检测和如公式(3)所示的ZF(Zero-forcing,迫零)检测。
权利要求
1.种降低带外辐射的发射方法，其特征在于，所述方法包括: 将正交频分复用OFDM子载波划分成子载波对，所述每个子载波对包含两个相邻的OFDM子载波，每个OFDM子载波至多被划分到一个子载波对中； 通过两个复加权系数将待发送的数据比特流包括的每个星座符号映射到所述每个星座符号对应的所述子载波对包括的两个OFDM子载波上，以抵消所述两个OFDM子载波产生的带外辐射； 对经过映射后的所述待发送的数据比特流进行反向快速傅里叶变换并插入循环前缀形成OFDM基带信号，发射所述OFDM基带信号。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过预设的两个复加权系数将待发送的数据比特流包括的每个星座符号映射到所述每个星座符号对应的子载波对包括的两个OFDM子载波上，包括: 通过预设的两个复加权系数对所述待发送的数据比特流包括的每个星座符号进行加权，得到所述每个星座符号对应的发射符号对，所述发射符号对包括两个发射符号； 为所述每个星座符号选择对应的子载波对，将所述每个星座符号对应的发射符号对包括的两个发射符号映射到所述每个星座符号对应的子载波对包括的两个OFDM子载波上。
3.权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过预设的两个复加权系数对所述待发送的数据比特流包括的每个星座符号进行加权，得到所述每个星座符号对应的发射符号对，包括: 将所述每个星座符号分别与所述预设的两个复加权系数相乘得到所述每个星座符号对应的两个发射符号，将所述每个星座符号对应的两个发射符号组成所述每个星座符号对应的发射符号对。
4.权利要求2所述的方法，其特征在于，所述为所述每个星座符号选择对应的子载波对之后，还包括: 如果存在未选择的子载波对，则向所述未选择的子载波对包括的子载波中映射预设的数值。
5.权利要求1-4所述的方法，其特征在于，所述两个复加权系数分别为+1和-1。
6.种降低带外辐射的接收方法，其特征在于，所述方法包括: 接收正交频分复用OFDM基带信号，去除所述OFDM基带信号中的循环前缀，并对所述OFDM基带信号进行快速傅里叶变换得到所述OFDM基带信号包括的每个子载波对； 从所述每个子载波对包括的两个OFDM子载波中提取所述每个子载波对传输的两个发射符号； 合并所述每个子载对传输的两个发射符号得到所述每个子载对对应的一个星座符号。
7.权利要求6所述的方法，其特征在于，所述合并所述每个子载对传输的两个发射符号得到所述每个子载对对应的一个星座符号，包括: 对所述每个子载波对传输的两个发射符号进行归一化相加，得到所述每个子载波对对应的一个星座符号。
8.权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述合并所述每个子载对传输的两个发射符号得到所述每个子载对对应的一个星座符号，包括: 通过如下公式(I)对所述每个子载波对传输的两个发射符号进行归一化相加得到所述每个子载波对对应的一个星座符号，
9.种降低带外辐射的发射装置，其特征在于，所述装置包括: 划分模块，用于将正交频分复用OFDM子载波划分成子载波对，所述每个子载波对包含两个相邻的OFDM子载波，每个OFDM子载波至多被划分到一个子载波对中； 映射模块，用于通过两个复加权系数将待发送的数据比特流包括的每个星座符号映射到所述每个星座符号对应的所述子载波对包括的两个OFDM子载波上，以抵消所述两个OFDM子载波产生的带外辐射； 调制模块，用于对经过映射后的所述待发送的数据比特流进行反向快速傅里叶变换并插入循环前缀形成OFDM基带信号，发射所述OFDM基带信号。
10.权利要求9所述的装置，其特征在于，所述映射模块包括: 加权单元，用于通过预设的两个复加权系数对所述待发送的数据比特流包括的每个星座符号进行加权，得到所述每个星座符号对应的发射符号对，所述发射符号对包括两个发射符号； 第一映射单元，用于为所述每个星座符号选择对应的子载波对，将所述每个星座符号对应的发射符号对包括的两个发射符号映射到所述每个星座符号对应的子载波对包括的两个OFDM子载波中。
11.权利要求10所述的装置，其特征在于， 所述加权单元，具体用于将所述每个星座符号分别与所述预设的两个复加权系数相乘得到所述每个星座符号对应的两个发射符号，将所述每个星座符号对应的两个发射符号组成所述每个星座符号对应的发射符号对。
12.权利要求10所述的装置，其特征在于，所述映射模块还包括: 第二映射单元，用于如果存在未选择的子载波对，则向所述未选择的子载波对包括的子载波中映射预设的数值。
13.权利要求9-12所述的装置，其特征在于，所述两个复加权系数分别为+1和-1。
14.种降低带外辐射的接收装置，其特征在于，所述装置包括: 获得模块，用于接收正交频分复用OFDM基带信号，去除所述OFDM基带信号中的循环前缀，并对所述OFDM基带信号进行快速傅里叶变换得到所述OFDM基带信号包括的每个子载波对； 提取模块，用于从所述每个子载波对包括的两个OFDM子载波中提取所述每个子载波对传输的两个发射符号； 合并模块，用于合并所述每个子载对传输的两个发射符号得到所述每个子载对对应的一个星座符号。
15.权利要求14所述的装置，其特征在于， 所述合并模块，具体用于对所述每个子载波对传输的两个发射符号进行归一化相加，得到所述每个子载波对对应的一个星座符号。
16.权利要求14或15所述的装置，其特征在于， 所述合并模块，具体用于通过如下公式(1)对所述每个子载波对传输的两个发射符号进行归一化相加得到所述每个子载波对对应的一个星座符号，
全文摘要
本发明公开了一种降低带外辐射的发射方法、接收方法及装置，属于通信领域。所述方法包括将正交频分复用OFDM子载波划分成子载波对，所述每个子载波对包含两个相邻的OFDM子载波，每个OFDM子载波至多被划分到一个子载波对中；通过两个复加权系数将待发送的数据比特流包括的每个星座符号映射到所述每个星座符号对应的所述子载波对包括的两个OFDM子载波上，以抵消所述两个OFDM子载波产生的带外辐射；对经过映射后的所述待发送的数据比特流进行反向快速傅里叶变换并插入循环前缀形成OFDM基带信号，发射所述OFDM基带信号。所述装置包括划分模块、映射模块和调制模块。本发明能够减少运算的复杂度。
文档编号H04L27/26GK103095628SQ20111033747
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者蒋伟, 肖峻峰 申请人:华为技术有限公司