用于发送具有恒定包络的信号的方法和装置制造方法及图纸

描述了用于发送信号的方法，其中，该方法包括：将信号变换到频域以获得频谱，根据滤波器频谱形成经滤波的频谱，以及使用经滤波的频谱占据正交频分复用(OFDM)信号的频域表示的子载波集合。通过将OFDM信号的频域表示变换到时域来获得临时信号。临时信号经过相位调制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及用于发送信号的方法。其他实施例涉及用于接收信号的方法。本专利技术的其他实施例涉及用于发送信号的装置。本专利技术的其他实施例涉及用于接收信号的装置。
技术介绍
在经由所谓的共享媒体信道的多路接入算法的领域中，所谓的单载波频分多址(SC-FDMA)已经在长期演进(LTE)中的移动通信中针对从终端到基站的上行链路获得公认。与正交频分多址(OFDMA)相比，该方法提供了多个优点，包括：高频谱效率、根据信道质量和网络利用率的高度灵活的资源指派、用于频域中的均衡的简单方式、以及低功率波动，使得单载波频分多址(SC-FDMA)方案已经用于长期演进(LTE)移动无线电标准中[4]。最后一点，即，低功率波动，并未被认为是LTE版本8-10中的核心问题。然而，同时越来越关注该问题，这是因为预期所谓的机器到机器通信(M2M)的用户数量迅猛增加。这被认为意味着无数分布式传感器经由移动通信连接到互联网。这提出了一个问题，即，如何以可能最低的能量或功耗将针对传感器节点的大多数低等级服务尽可能有效地集成到移动通信中。当前，首先关注于协议的相当高的开销，这是用于传感器节点到移动网络的诸如拨号等的随机接入所需的。然而，大多数传感器将是不动的。针对常规操作，可以指派固定的(即，恒定的或时不变的)信道资源，并且首要地必须有效地利用发射功率来实现长电池操作时间。长期以来，对方法进行检查以通过附加的根升余弦滤波来扩展SC-FDMA方法，由此使用更高的带宽来发送信号。滤波导致包络的平滑，如图1中的方法100所述的。离散傅里叶变换(DFT)的输出信号在频域中被重复多次，以模拟时域中的过采样。然后，将在频域中对信号进行滤波，滤波器具有根升余弦分布。可以实现的均衡取决于滤波器分布的所谓的α因子。α因子越大，所需的带宽越大，波形的包络越平滑或平坦。平滑或平坦的包络意味着波形的包络的幅度的低波动，如将在图5a至图5d中所述的。虽然在[7、16、17]中对低于0.25的α值进行了检查，但是约等于0.7的α值实现明显更平滑的包络，如[11，19]中所述的。为了实现这一点，还需要更高的带宽。专利[9]以及多个会议公开(在期刊论文[10]中对其进行了概述)涵盖了CPM-IFDMA提议。这些公开涵盖CPM与分布式的SC-FDMA的组合。延续问题解决方案基于所谓的连续相位调制(CPM)，如[9、10]中示例性所述的。迄今为止所提出的解决方案基于SC-FDMA的第二分布式变型，其也被表示为交织频分多址(IFDMA)。在该传输期间，在频域中从整个可用OFDM子载波(在所使用的子载波之间具有恒定间隙)的片段中形成了梳状物。由于几个原因(特别是信道估计所需的高导频开销)，IFDMA还未在LTE中得到公认。此外，CPM-IFDMA方法看起来在剩余功率波动方面没有完全被优化。[10]中所述的剩余波动可能要追溯回执行N-DFT之前的CPM序列的生成。在[9、10]中，MSK调制在时域中生成、被欠采样、然后在N-DFT中路由。因此，需要优化发射功率效率，从而允许实现为或集成到LTE中的实际使用的局部式SC-FDMA传输模式。增加的发射功率效率可以延长经由无线或有线网络通信的传感器单元的电池寿命。通过独立权利要求的主题来解决该目标。本专利技术的其他有利修改是从属权利要求的主题。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及一种用于发送信号的方法。所述方法包括：将信号变换到频域以获得频谱，以及根据滤波器频谱形成经滤波的频谱。所述方法还包括：使用经滤波的频谱部分地占据正交频分复用(OFDM)信号的子载波集合，以及将OFDM信号的频域表示变换到时域以获得临时信号，即，临时变换到时域的信号。所述临时信号经过相位调制。专利技术人已经发现，通过当在时域中操作的同时使临时信号经过相位调制，可以将峰均功率比(PAPR)减小至约0dB，从而与包括约5dB的PAPR的LTE发射机相比，允许发射机更高效地操作。其他实施例涉及用于接收信号的方法。所述方法包括：将由经滤波的频谱部分地占据的OFDM信号的频域表示变换到时域以获得经相位调制的临时信号。使经相位调制的临时信号经过相位解调以获得临时信号。将所述临时信号变换到频域以获得频谱，即，信号的频域表示。根据逆滤波器频谱形成频谱。通过根据用于接收信号的方法对接收信号进行解调，可以对通过用于发送接收信号的方法产生的信号和/或频谱的改变或修改进行反向，使得接收信号可以被解码和/或处理并且恢复由发射机发送的原始信号。其他实施例涉及一种用于发送信号的装置。所述装置被配置为：将信号变换到频域从而获得频谱。所述装置被进一步配置为：根据滤波器频谱来形成经滤波的频谱，以及使用经滤波的频谱来部分地占据OFDM信号的频域表示的子载波集合。所述装置被进一步配置为：将OFDM信号的频域表示变换到时域从而获得临时信号，以及使获得的临时信号经过相位调制。专利技术人已经发现，用于发送信号的装置(其是根据前述描述来配置的)可以更有效地利用预定义的最大发射功率，使得通过维持当前或目前的发射范围，可以需要较小的发射功率，或者通过维持当前或目前的发射功率，可以实现更高的发射范围，其中，还可以对两个方面进行组合。其他实施例涉及一种用于接收信号的装置。所述装置被配置为：将由经滤波的频谱部分地占据的OFDM信号变换到时域从而获得经相位调制的临时信号。所述装置被进一步配置为：使经相位调制的临时信号经过相位解调从而获得临时信号，以及将所述临时信号变换到频域从而获得频谱。所述装置被进一步配置为：根据逆滤波器频谱来形成频谱。本专利技术的其他实施例涉及一种存储有计算机程序的非瞬时性存储介质，所述计算机程序具有程序代码，所述程序代码用于执行信号的发送和接收。附图说明将使用附图更详细地描述本专利技术的实施例，在附图中：图1示出了用于发送SC-FDMA信号的高级方法的示意性框图；图2示出了用于接收SC-FDMA信号的高级方法的示意图；图3示出了在用于发送信号的方法中使用的频域信号滤波和针对循环移位的特定载波映射的示例性示意图；图4示出了作为图3的逆操作的用于接收信号的方法中使用的最大比合并的详细视图；图5a示出了具有使用π/2-BPSK调制的局部化SC-FDMA的包络和相应迹线的复值波形的实值；图5b示出了具有在滚降因子为0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发送信号的方法(100)，所述方法包括：将信号(a(n))变换(104)到频域以获得频谱；根据滤波器频谱形成(108)经滤波的频谱；将由经滤波的频谱部分地占据的正交频分复用OFDM信号的频域表示变换(112)到时域以获得临时信号(c(k))；以及使所述临时信号经过相位调制(114)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于发送信号的方法(100)，所述方法包括：
将信号(a(n))变换(104)到频域以获得频谱；
根据滤波器频谱形成(108)经滤波的频谱；
将由经滤波的频谱部分地占据的正交频分复用OFDM信号的频
域表示变换(112)到时域以获得临时信号(c(k))；以及
使所述临时信号经过相位调制(114)。
2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述方法(100)
包括：从经相位调制的临时信号中形成时域OFDM符号，所述形成步
骤涉及：在OFDM频域中进行频移(118)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法(100)，其中，所
述临时信号(c(k))经过连续相位调制(114)。
4.根据前述权利要求之一所述的方法(100)，其中，所述方法
(100)包括：将所述频谱重复(106)一次或多次以获得经重复的频
谱(b(k))，使得基于经重复的频谱(b(k))来形成经滤波的频谱。
5.根据前述权利要求之一所述的方法(100)，其中，所述信号
(a(n))包括N个数据符号，并且将所述信号变换(104)到频域包括
N个数据点的数字傅里叶变换DFT。
6.根据前述权利要求之一所述的方法(100)，其中，所述滤波
器频谱是带宽时间积小于0.5的高斯频谱或者滚降因子(α)大于0.5
的根升余弦频谱。
7.根据前述权利要求之一所述的方法(100)，其中，所述OFDM
频谱包括要变换到时域的M个块。
8.根据前述权利要求之一所述的方法(100)，其中，所述相位
调制适于根据以下确定准则提供所述临时信号的幅值：
φ(k)=φ(k-1)+π2Fc(k-1)]]>x(k)＝I+jQ＝cos(φ(k))+jsin(φ(k))
其中，
Φ(k)或Φ(k-1)表示所述临时信号在时间索引k或(k-1)处的相位；
F表示在将所述信号的频谱变换到时域之前在频域中对所述频谱
进行重复的次数；
c(k-1)表示在时间索引(k-1)处的临时信号；
x(k)表示所述临时信号的复数幅值；
I表示所述临时信号的同相信号；
Q表示所述临时信号的正交信号；
j表示复数运算符。
9.根据前述权利要求之一所述的方法(100)，其中，所述方法
还包括：
将所述临时信号变换(116)到频域以获得经调制的频谱；
根据单载波频分多址SC-FDMA方案将经调制的频谱移位(118)
到OFDM信号的频域表示中的频率范围；
将经调制的频谱变换(122)到时域；
其...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃克·荣尼克，利昂·格罗贝，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE