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用于离散傅立叶变换扩频正交频分复用信号的置换多项式交织器/去交织器制造技术

技术编号:42921277 阅读:7 留言:0更新日期:2024-10-11 15:48
本发明专利技术的实施例涉及一种用于离散傅里叶变换扩频正交频分复用(discrete Fourier transform spread orthogonal frequency division multiplexing,DFT‑s‑OFDM)信号的置换多项式交织器/去交织器。充当发送器的第一通信设备(100)用于生成通信信号(510),所述通信信号(510)包括交织后的DFT预编码符号的集合,所述交织后的DFT预编码符号已经基于置换多项式进行交织。所述第一通信设备(100)向充当接收设备的第二通信设备(300)发送所述通信信号(510)。在接收到所述通信信号(510)时,所述第二通信设备(300)基于逆置换多项式对所述通信信号(510)的所述交织后的DFT预编码符号的集合进行去交织。因此,与传统方案相比,可以提高DFT‑s‑OFDM的性能。此外,本发明专利技术还涉及对应的方法和计算机程序。

【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离散傅里叶变换扩频正交频分复用(discrete fouriertransform spread orthogonal frequency division multiplexing,dft-s-ofdm)信号的置换多项式交织器/去交织器。此外,本专利技术还涉及对应的方法和计算机程序。


技术介绍

1、正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,ofdm)通过将频谱划分为子载波而在频域中复用调制符号。离散傅里叶变换扩频ofdm(discrete fouriertransform spread ofdm,dft-s-ofdm)是单载波波形,它在时域上复用调制符号,由于调制符号在整个频谱上发送,性能可能由于频率分集而比在频率选择性信道上的ofdm更好。另一方面,对于ofdm,调制符号在频谱的一部分(即子载波)上发送,但在整个ofdm符号上发送,性能可能由于时间分集而比在时间选择性信道上的dft-s-ofdm更好。

2、有人提出对dft-s-ofdm应用频域交织,即对dft预编码符号进行交织。这样做的效果是,单载波波形被中断,调制符号变为在时域和频域上被多路复用。因此,由于增强的时频分集,在衰落信道上相比dft-s-ofdm和ofdm有潜在的性能增益。这种方法的优点是简单,并且,由于dft-s-ofdm已经在现实世界的第三代合作伙伴计划(third generationpartnership project,3gpp)4g/5g系统中实现,因此,在dft预编码器之后引入交织可能相当简单。另一方面,频域交织器的全部潜力尚不清楚,因为传统方案并未给出关于如何构建交织器以及交织器如何影响dft-s-ofdm的误码率(bit error rate,ber)/误块率(blockerror rate,bler)或峰均功率比(peak-to-average-power-ratio,papr)的任何见解。

3、另一类相关的传统方案是线性调频波形,例如正交线性调频分复用(orthogonalchirp division multiplexing,ocdm)、线性调频卷积数据传输(chirp-convolved datatransmission,ccdt)和零自相关序列卷积数据传输(zero autocorrelation sequenceconvolved data transmission,zac-s-cdt)。线性调频用作基函数,它具有线性时变频率,使调制符号在整个带宽和线性调频的整个持续时间上发送,即,它实现了与dft-s-ofdm的频率交织相同的属性。这将同时呈现时间分集和频率分集效果。已经证明,这些波形可以实现为dft-s-ofdm,其中,线性调频序列构成频域滤波器,应用在dft预编码器之后。滤波的实际效果是单载波波形被中断,调制符号变为在时间和频率上多路复用。这些波形的优点在于,在具有大多普勒扩频的衰落信道上,它们的ber/bler优于ofdm和dft-s-ofdm。这些波形的缺点是papr较高。此外,滤波器的傅里叶系数具有恒定量值,但滤波需要复数值乘法,这可能会增加实现复杂度。这些波形采用恒包络零自相关(constant amplitude zero autocorrelation,cazac)序列作为波形。缺点是必须选择这种序列,并且有可能将其参数调谐到衰落信道。此外,cazac序列的数量相当有限,序列长度往往不能任意选择。


技术实现思路

1、本专利技术的实施例的目的是提供一种方案,用来减少或解决传统方案的缺点和问题。

2、本专利技术的实施例的另一个目的是构建频域交织器,这些频域交织器可以提高dft-s-ofdm信号等ofdm信号的性能。

3、上述和其它目的是通过由独立权利要求请求保护的主题来实现。从属权利要求中提供了本专利技术的其它实施例。

4、根据本专利技术的第一方面,通过用于通信系统的第一通信设备实现上述和其它目的,所述第一通信设备用于:

5、基于离散傅里叶变换(discrete fourier transform,dft)变换调制符号集合,以获得dft预编码符号的集合;

6、基于置换多项式对所述dft预编码符号的集合进行交织,以获得交织后的dft预编码符号的集合;

7、将dft扩频正交频分复用(dft spread orthogonal frequency divisionmultiplexing,dft-s-ofdm)信号中的子载波集合与所述交织后的dft预编码符号的集合进行调制,以获得通信信号,所述通信信号包括所述交织后的dft预编码符号的集合;

8、将所述通信信号发送到第二通信设备。

9、第一方面提供的第一通信设备的优点在于,所公开的置换多项式交织器提供了针对该问题的方案,可以提高dft-s-ofdm的性能,用于数据传输或作为参考信号或同步信号。它还避免了其它交织器类型(例如伪随机交织器)的高实现复杂度和不可预测的性能。此外,第一通信设备可以通过选择适当的置换多项式来灵活调整dft-s-ofdm信号,以用于改进数据传输、降低papr或用于生成参考信号或同步信号的目的。

10、根据第一方面,在第一通信设备的一种实现方式中,所述置换多项式π(k)表示为

11、π(k)=f(k)(mod n),其中,f(k)=fpkp+fp-1kp-1+...+f0,

12、其中,(mod n)为模n运算符,k、p、fp和n为整数,其中,n表示交织后的dft预编码符号的数量,其中,所述置换多项式π(k)为对集合{0,1,…,n-1}中的值进行置换的第p次置换多项式。

13、但是,根据本专利技术的实施例,具有系数fi=0,i≥2、f1=1和f0=0的置换多项式被排除在外。

14、这种实现方式的优点在于,交织器由数学结构(即多项式)定义,该数学结构可用于推导将提高其性能的信号的重要属性。此外,置换多项式是第一通信设备的交织器的紧凑和简单表示,这支持低复杂度实现。

15、根据第一方面,在第一通信设备的一种实现方式中,所述第一通信设备用于基于所述置换多项式π(k),通过将所述置换多项式π(k)应用于所述n个dft预编码符号的集合x[k],k=0,1,…,n-1,作为x[π(k)]来交织所述dft预编码符号的集合,其中,k和n为整数,其中,n表示所述交织后的dft预编码符号的数量。

16、这种实现方式的优点在于,通过用置换多项式中的值替换dft预编码符号的索引来执行低复杂度交织操作。

17、根据第一方面,在第一通信设备的一种实现方式中,所述置换多项式π(k)为线性置换多项式。

18、但是,根据本专利技术的实施例,具有系数fi=0,i≥2、f1=1和f0=0的线性置换多项式被排除在外。

19、这种实现方式的优点在于,线性置换多项式可以改进dft-s-of本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于通信系统(500)的第一通信设备(100),所述第一通信设备(100)用于:

2.根据权利要求1所述的第一通信设备(100),其中,所述置换多项式π(k)表示为:

3.根据权利要求1或2所述的第一通信设备(100),其中,所述第一通信设备(100)用于基于所述置换多项式π(k),通过将所述置换多项式π(k)应用于所述N个DFT预编码符号的集合X[k],k=0、1、……、N-1,作为X[π(k)]来交织所述DFT预编码符号的集合,其中,k和N为整数,其中,N表示所述交织后的DFT预编码符号的数量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的第一通信设备(100),其中,所述置换多项式π(k)为线性置换多项式。

5.根据权利要求4所述的第一通信设备(100),其中,所述置换多项式的系数为f1=1,并且

6.根据权利要求4所述的第一通信设备(100),其中,所述置换多项式的系数为和f0=0。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的第一通信设备(100),其中,所述置换多项式π(k)为不可约二次置换多项式。>

8.根据权利要求7所述的第一通信设备(100),其中,所述不可约二次置换多项式满足:

9.根据上述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100),其中,所述DFT-s-OFDM信号中的所述子载波集合为:

10.根据上述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100),其中,所述调制符号集合是基于预定序列生成的。

11.根据权利要求10所述的第一通信设备(100),其中,所述预定序列为恒包络零自相关序列。

12.根据权利要求10或11所述的第一通信设备(100),其中,所述第一通信设备(100)用于:

13.根据上述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100),其中,信息比特集合被映射到所述调制符号子集,其中,对于与所述调制符号子集中的调制符号对应的每个调制符号索引m,值

14.根据上述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100),其中,所述第一通信设备(100)用于:

15.一种用于通信系统(500)的第二通信设备(300),其中,所述第二通信设备(300)用于:

16.根据权利要求15所述的第二通信设备(300),其中,所述逆置换多项式的次数小于或等于其用于对所述DFT预编码符号的集合进行交织的关联的置换多项式的次数。

17.根据权利要求15或16所述的第二通信设备(300),其中,所述第二通信设备(300)用于:

18.根据权利要求15至17中任一项所述的第二通信设备(300),其中,所述逆置换多项式为线性置换多项式或不可约二次置换多项式。

19.一种用于第一通信设备(100)的方法(200),其中,所述方法(200)包括:

20.一种用于第二通信设备(300)的方法(400),其中,所述方法(400)包括:

21.一种具有程序代码的计算机程序,用于在所述计算机程序在计算机上运行时执行根据权利要求19或20所述的方法。

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于通信系统(500)的第一通信设备(100),所述第一通信设备(100)用于:

2.根据权利要求1所述的第一通信设备(100),其中,所述置换多项式π(k)表示为:

3.根据权利要求1或2所述的第一通信设备(100),其中,所述第一通信设备(100)用于基于所述置换多项式π(k),通过将所述置换多项式π(k)应用于所述n个dft预编码符号的集合x[k],k=0、1、……、n-1,作为x[π(k)]来交织所述dft预编码符号的集合,其中,k和n为整数,其中,n表示所述交织后的dft预编码符号的数量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的第一通信设备(100),其中,所述置换多项式π(k)为线性置换多项式。

5.根据权利要求4所述的第一通信设备(100),其中,所述置换多项式的系数为f1=1,并且

6.根据权利要求4所述的第一通信设备(100),其中,所述置换多项式的系数为和f0=0。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的第一通信设备(100),其中,所述置换多项式π(k)为不可约二次置换多项式。

8.根据权利要求7所述的第一通信设备(100),其中,所述不可约二次置换多项式满足:

9.根据上述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100),其中,所述dft-s-ofdm信号中的所述子载波集合为:

10.根据上述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100),其中,所述调制符号集合是基于预定序列生成的。

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【专利技术属性】
技术研发人员:富兰崛克·伯根布兰尼斯拉夫·M·波波维奇
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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