基于scse-ofdm/ofdma系统的存储反馈均衡方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信技术领域。
【背景技术】
[0002] 现有的0FDM/0FDMA技术通过FFT/IFFT将数据调制到相互正交并且重叠的子载 波上，使得同样的频带宽度下，相比较其他技术得以更高的传输速率，从而提高了频谱利用 率。在多径信道的条件下，各个路径中0FDM/0FDMA符号到达接收端的时间不一致，产生不 同的线性移位，从而导致码间串扰（Inter-SymbolInterference,ISI)和子载波间干扰 (Inter-carrierinterference,ICI)。由于FFT/IFFT是一种周期性的运算，当不同线形移 位的0FDM/0FDMA符号叠加后经过FFT/IFFT之后，会产生不可恢复的畸变。为了解决这个 问题，在现有0FDM/0FDMA系统中通过加入循环前缀（CyclicPrefix,CP)，并且通过一定的 处理，可以把线性移位的0FDM/0FDMA符号转化为循环移位的0FDM/0FDMA符号。但这会导 致信道利用率下降，尤其当0FDM/0FDMA符号长度较小的时候，这种浪费尤为明显。
[0003] 在公开号为CN104683284A的发明专利《不需要循环前缀的0FDM/0FDMA符号循环 移位均衡方法》中已经提出过一种0FDM/0FDMA系统结构，名为SCSE-0FDM/0FMA。该结构没 有了CP的加入从而提高了信道利用率。但是在该系统中的判决反馈均衡模块中，要求接收 机能够准确无误地恢复出前一个0FDM/0FDMA符号，但是由于无线信道的衰落、干扰、噪声 等影响，在恢复出的数据中，不可避免地会存在一定的误码。在这种情况下，一旦接收机将 恢复出的错误数据进行反馈均衡处理，会导致把当前的误码传播到下一个0FDM/0FDMA符 号，该现象会影响整个系统稳健性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决现有SCSE-OFDM/OFDMA系统存在误码传播的问题，本发 明提供一种基于SCSE-0FDM/0FDMA系统的存储反馈均衡方法。
[0005] 本发明的基于SCSE-OFDM/OFDMA系统的存储反馈均衡方法，所述方法包括：
[0006] SCSE-OFDM/OFDMA系统的发送端对用户待发送的第i个比特流的发送方法包括：
[0007] 步骤A1 :待发送的比特流经过编码映射后得到串行数据块b1;
[0008] 步骤A2 :将串行数据块h进行串并转换，获得数据块b#专换后的Μ个码元b 其 中，m= 0, 1，…M-1 ;
[0009] 步骤A3 :将获得的Μ个码元依次进行IFFT变换、并串转换、数模转换和上变频调 制，并将上变频调制后的信号经天线发出；
[0010] SCSE-OFDM/OFDMA系统的接收端对用户待接收的第i个比特流的接收方法包括：
[0011] 步骤B1 :对接收到的信号进行下变频、采样，获得Μ个采样点；
[0012] 步骤Β2 :将获得的Μ个采样点进行串并转换，获得Μ路并行的采样点；
[0013] 步骤Β3 :Μ路并行的采样点中的前L-1路采样点分别与存储反馈均衡模块中L-1 路干扰项数据做差，将做差后获得的L_1路米样点与Μ路并行的米样点中的后Μ-L+l路米 样点进行CP恢复操作；所述L-1路干扰数据为已存至存储反馈均衡模块中的，在接收第i-Ι个比特流时CP恢复操作过程中存储器输出的Μ路数据的前L-1路；
[0014] 同时，CP恢复操作过程中存储器中输出的Μ路数据与所述Μ路并行的采样点中的 前L-1路采样点相加获得CP恢复操作最终获得的Μ路数据，对存储器中输出的Μ路数据的 前L-1项数据存储至存储反馈均衡模块中，作为接收第i+Ι个比特流时的干扰数据；
[0015] 步骤Μ:将进行CP恢复操作最终获得的Μ路数据依次进行FFT变换和并串转换， 获得一路串行数据，将获得的一路串行数据进行滤波判决解映射输出。
[0016] 所述步骤Β3包括：
[0017] 步骤Β31:Μ路并行的采样点中的前L-1路采样点分别与存储反馈均衡模块中L-1 项干扰项做差，获得的L-1路采样点，当0 <η<L-2时，根据第η路采样点Γι(η)，利用公 式一获得获得第η(0彡η彡L-2)路的向量并将输入到存储器存储：
[0018]
[0019] 其中，^为信道的冲激响应；
[0020] 步骤B32 :当L-1 <η<M-1时，即：处理Μ路并彳丁的米样点中的后M-L+1路米样 点时，利用第η路采样点Γι(η)，结合公式二，获得L-1彡η彡Μ-1时对应的向量[卩/?)]^， 将向输入存储器存储；
[0021]
[0022] 步骤Β33 :对步骤Β31和步骤Β32获得的向量进行求和，获得：
[0023]
[0024] 并$
字储至存储反馈均衡模块中；
[0025] 步骤Β34:根据存储器内存储的向量和采样点Γι(η)，相加后获得：
[0026]
[0027] 步骤Β35 :根据公式四，获得向量
，所述向量
为CP恢复操作获得的Μ路采样点。
[0028] 本发明的有益效果在于，本发明提出了一从根本上避免误码传播的方法，误码传 播的根源在于判决过程，而本发明并没有引入判决过程，从根本上避免了误码传播现象。而 本发明也省去了CP插入的环节。在接收端的信号检测过程中，进行了SCSE处理，该处理有 效地解决了因缺省CP造成的ISI/ICI现象，从而显著地提升了信道利用率。
【附图说明】
[0029] 图1为【具体实施方式】中发射端的原理示意图。
[0030] 图2为【具体实施方式】中接收端的原理示意图。
[0031] 图3为图2中CP恢复的原理示意图。
【具体实施方式】
[0032] 本实施方式所述的基于SCSE-0FDM/0FDMA系统的存储反馈均衡方法，结合图1至 图3通过发射端和接收端说明：
[0033] 在发射端，如图1所示，其中，匕代表用户d待发送的第i个串行数据块，其中包 含有Μ个码元。b1;ni代表第i个串行数据块的第m个码元，码元周期为Tb; 代表 经过Μ点IFFT的变换后的结果；Sl(t)代表即将要基带传输的信号。
[0034] 发射端的工作流程如下，用户待发送的第i个比特流经过编码映射后得到串行数 据块h，串行数据块h首先经过串并转换得到临接下来将Μ个并行数据通过IFFT 及并串转换，得到一个长度为Μ的序列，该序列是第i个SCSE-0FDM符号的离散形式，表示 为，
[0035] m.-u
[0036] 接下来，将得到的序列通过数模转换，连续的SCSE-0FDM的符号。经过I/Q调制， 将基带信号调制到射频频带，
[0037]
[0038] 最后，将射频信号通过天线发射出去。
[0039] 发射端和接收端之间的传输信道，假设信道是静态的多径信道，其单位冲激响应 为，
[0040]
[0041] 其中信道参数主要涉及三个方面，
[0042] 1.信道增益P丨服从瑞利分布。
[0043] 2.随机相位办服从[0 ;2π]的均匀分布。
[0044] 3. %代表第1条路径的时延，共有L条可分辨径，那么最大多径时延为'化、、-1。
[0045] 假设采样间隔等于码元周期Tb，其离散形式是长度为L的向量，
[0046] 1ι.= = (4)
[0047] 考虑到多径信道对通信系统的时延影响，可能会导致不同路径中的数据块到达接 收端的时间不一致，从而使SCSE-OFDM/OFDMA符号发生了不同的线性移位，不同符号之间 相互重叠，造成了码间串扰（ISI)现象。为了克服这一现象，【背景技术】中提到的发明专利通 过将滤波判决后得到的数据块（第i-Ι个数据块）与当前SCSE-OFDM/OFDMA符号（第i个 SCSE-OFDM/OFDMA符号）进行反馈均衡。但是，由于信道的不完美特性，经过滤波判决恢复 出的数据块中可能存在错误的码元，如果将错误的码元进行反馈均衡，并不能得到完美的 "缺口"，也就是不能从真正意义上消除ISI。而且SCSE技术是一种迭代技术，会将错误信息 传播到后续的数据块中。这种现象会严重影响SCSE-0FDM系统的稳健性。
[0048] 为解决这一关键问题，本实施方式提出了一从根本上避免误码传播的算法，也就 是SFE算法，该算法之所以能够使SCSE-OFDM/OFDMA系统免于误码传播的影响，主要原因 是：误码传播的根源在于判决过程，而在本实施方式所提出的SFE算法中，并没有引入判决 过程，这就从根本上避免了误码传播现象。
[0049] 在接收端，如图2所示，其核心模块分为存储反馈均衡模块和CP恢复，两者共同组 成一个反馈系统。当第i个SCSE-OFDM/OFDMA符号到达接收端时，先经过下变频，然后对它 进行等间隔采样，令采样周期等于码元周期，即每个SCSE-OFDM/OFDMA符号中含有Μ个采样 点，因此可以得到一个Μ点长的序列h⑷jfj:
[0050]
[0051] 接下来进行串并转换。根据当前的应用场景，多径扩展一般会小于SCSE-0FDM/ 0FDMA符号的长度。假设信道的时延扩展为L-1个码元长度，对于Μ个采样点分为两部分。 第一部分受到前一个数据块干扰，长度为L-1。第二部分为未受到第i-Ι数据块干扰的采样 点，这些采样