基于濾波器組的用于發射多載波信號的多載波發射器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于濾波器組的多載波發射器。
【背景技術】
[0002] 基于濾波器組的多載波（FBMC)通信系統對動態或共享頻譜接入和運營商間共享 的場景的興趣不斷增強。在這些場景中，不同的通信系統可以在相同的頻帶中共存，對于一 個通信系統來說，頻帶獨占且連續的使用可能無法實現。因此，接收器必須應對其分配的頻 帶內來自不同用戶的干擾，以及必須處理分段頻譜。
[0003] 基于濾波器組的多載波通信系統的同步方案通常在時域中進行，其中，假設多載 波信號覆蓋了連續帶寬且沒有干擾的信號。
[0004] 然而，基于時域的同步方案存在若干缺點。如果在接收器上其他用戶或干擾信號 呈現出比預期更高的信號功率，基于時域的同步方案可能無法實現同步。再者，時域信號附 加的預濾波技術的實現成本高，并且可能導致信號失真。此外，基于時域的同步方案可能基 于大量導頻符號，這可能對通信系統的頻譜效率造成不利影響。最后，基于時域的同步方案 的實施成本可能與用戶數量成線性比例。
[0005] 基于濾波器組的多載波系統的同步方案也能夠在頻域中進行。
[0006] TH Stitz，T Ihalainen，A Viholainen，M. Renfors 的"濾波器組多載波通信中基 于導頻的同步和均衡"，EURASIP雜志，關于信號處理的發展，2010年版，第1-19頁，2010年， 提出了頻域內基于導頻的同步方案。所提出的同步方案基于傳統系統的一個固定的導頻符 號排列。此外，所提出的同步方案承擔粗略的預同步，并且存在有限的偏移估計范圍。
[0007] TH Stitz，T Ihalainen，M Renfors的"關于基于濾波器的組多載波傳輸的頻域同 步的實際問題"，通信，控制和信號處理，2008年，ISCCSP 2008,第三屆國際研討會，2008年， 第411-416頁，提出了過采樣的基于濾波器組的多載波系統中基于前導碼的同步方案。所 提出的同步方案基于具有增強型信號功率的長導頻符號排列，并且存在有限的偏移估計范 圍。
【發明內容】
[0008] 本發明的目標在于為基于濾波器組的多載波通信系統提供一個有效的基于頻域 的同步方案。
[0009] 該目的是通過獨立權利要求的特征實現的。結合獨立權利要求、說明書和附圖會 使具體實施形式更易于理解。
[0010] 本發明基于如下發現：可以利用多載波信號的同步部分中改進的導頻值分配。 [0011] 根據第一方面，本發明涉及一種基于濾波器組的用于發射多載波信號的多載波發 射器，所述多載波信號包括同步部分和凈荷部分，所述同步部分包括K1個頻率子信道，所 述凈荷部分包括K2個頻率子信道，所述同步部分的K1個頻率子信道排列形成Μ個后續多 載波符號，所述基于濾波器組的多載波發射器包括：處理器，用于將導頻序列的后續導頻值 分配給所述同步部分的K1個頻率子信道的每個第P個頻率子信道，以獲得所述多載波信號 的導頻符號，并且將凈荷序列的后續凈荷值分配給所述凈荷部分的K2個頻率子信道的后 續頻率子信道，以獲得所述多載波信號的凈荷符號，其中，p大于1 ;所述處理器用于將后續 導頻值的后續組分配給所述Μ個多載波符號的每個第Q個符號，其中，Q大于或等于1。因 此，可以實現一個有效的基于頻域的同步方案。
[0012] 所述基于濾波器組的多載波（FBMC)發射器可能涉及一種偏移正交幅度調制正交 頻分復用（0QAM-0FDM)發射器，一種濾波多音（FMT)發射器和/或一種廣義多載波（GMC) 發射器。
[0013] 所述同步部分旨在用于允許基于濾波器組的多載波接收器接收到的多載波信號 的有效同步。
[0014] 所述凈荷部分旨在用于攜帶基于濾波器組的多載波發射器與基于濾波器組的多 載波接收器之間的凈荷數據。
[0015] 所述頻率子信道可能涉及所述多載波信號的子載波的載波頻率。所述同步部分的 頻率子信道的個數Κ1可以是一個自然數，例如8或256。所述凈荷部分的頻率子信道的個 數Κ2可以是一個自然數，例如16，128或0。如果Κ2等于0,則沒有凈荷發送。所述同步部 分的頻率子信道的個數Κ1與所述凈荷部分的頻率子信道的個數Κ2可以不同。個數Ρ可以 是一個自然數，例如2或3。
[0016] 所述多載波符號可以包括一個符號時間內的多個頻率子信道的多個值。所述后續 多載波符號的個數Μ可以是一個自然數，例如4或6。個數Q可以是一個自然數，例如2或 3〇
[0017] 所述導頻序列可以包括多個導頻值。所述導頻值可以是復數，例如Ι+lj或4-3j。 對于0QAM的情況，所述導頻值只能是實虛數或純虛數。所述導頻符號可以包括一個符號時 間內的多個頻率子信道的多個導頻值。
[0018] 所述凈荷序列可以包括多個凈荷值。所述凈荷值可以是復數，例如l+2j或4-2j。 對于0QAM的情況，所述凈荷值只能是實虛數或純虛數。所述凈荷符號可以包括一個符號時 間內的多個頻率子信道的多個凈荷值。
[0019] 所述處理器可以用于執行計算機程序。
[0020] 根據第一方面，在第一種實現形式中，所述處理器還用于將輔助導頻序列的一組 輔助導頻值分配給所述Μ個多載波符號的至少一個第（Q+2)個符號。因此，可以緩解凈荷 符號對導頻符號的干擾。
[0021] 所述輔助導頻序列可以包括多個輔助導頻值。所述輔助導頻值可以是復數，例如 1+3 j或5-3 j。對于0QAM的情況，所述輔助導頻值只能是實虛數或純虛數。
[0022] 所述輔助導頻值可以基于導頻符號的導頻值和/或凈荷符號的凈荷值確定，以緩 解凈荷符號對導頻符號的干擾。
[0023] 根據第一方面或第一方面的第一種實現形式，在第二種實現形式中，所述處理器 還用于將零值分配給非分配的多載波符號和/或頻率子信道。因此，可以緩解相鄰的頻率 子信道和/或多載波符號對導頻值的干擾。
[0024] 根據第一方面或第一方面的任一種前述的實現形式，在第三種實現形式中，所述 同步部分設置于凈荷部分之前，所述同步部分是所述多載波信號的前導碼。因此，結合用于 突發模式的多載波信號傳輸的凈荷部分，可以使用同步部分的有效結構。
[0025] 根據第一方面，第一方面的第一種實現形式或第一方面的第二種實現形式，在第 四種實現形式中，所述同步部分設置于兩個凈荷部分之間，所述同步部分是所述多載波信 號的中間碼。因此，結合用于連續模式的多載波信號傳輸的凈荷部分，可以使用同步部分的 有效結構。
[0026] 根據第一方面或第一方面的任一種前述的實現形式，在第五種實現形式中，所述 基于濾波器組的多載波發射器還包括：通信接口，用于發射所述多載波信號。因此，所述基 于濾波器組的多載波發射器可以在射頻域中發射多載波信號。
[0027] 所述通信接口可以用于將所述多載波信號從基帶域中轉換到射頻域中。所述通信 接口可以包括一個數模轉換器，濾波器，放大器和/或天線，用于發射所述多載波信號。
[0028] 根據第二方面，本發明涉及一種基于濾波器組的用于接收多載波信號的多載波接 收器，所述接收到的多載波信號包括同步部分和凈荷部分，所述同步部分包括K1個頻率子 信道，所述凈荷部分包括K2個頻率子信道，所述同步部分的K1個頻率子信道排列形成Μ個 后續接收到的多載波符號，其中，導頻序列的后續導頻值分配給所述同步部分的Κ1個頻率 子信道的每個第Ρ個頻率子信道，以獲得所述多載波信號的導頻符號，并且，凈荷序列的后 續凈荷值分配給所述凈荷部分的Κ2個頻率子信道的后續頻率子信道，以獲得所述多載波 信號的凈荷符號，其中，Ρ大于1 ;后續導頻值的后續組分配給所述Μ個多載波符號的每個第 Q個符號，其中，Q大于或等于1，所述基于濾波器組的多載波接收器包括：處理器，用于基于 所述接收到的多載波信號與所述接收到的多載波信號經過Q個符號的值的偏移后的版本 之間的相關函數確定所述接收到的Μ個多載波符號的初始符號定時偏差，基于確定的初始 符號定時偏差來提取所述多載波信號的導頻符號，基于提取到的所述多載波信號的導頻符 號確定接收到的Κ1或Κ2個頻率子信道的載波頻率偏移，基于確定的初始符號定時偏差和 /或確定的載波頻率偏移來修正所述多載波信號。因此，可以實現一個有效的基于頻域的同 步方案。
[0029] 如果所述基于濾波器組的多載波接收器僅利用了頻率子信道的子集，該同步也可 以進行。
[0030] 所述基于濾波器組的多載波（FBMC)接收器可能涉及一種偏移正交幅度調制正交 頻分復用（0QAM-0FDM)接收器，一種濾波多音（FMT)接收器和/或一種廣義多載波（GMC) 接收器。
[0031] 所述同步部分旨在用于允許所述基于濾波器的組多載波接收器接收到的多載波 信號的有效同步。
[0032] 所述凈荷部分旨在用于攜帶所述基于濾波器組的多載波發射器與所述基于濾波 器組的多載波接收器之間的凈荷數據。
[0033] 所述頻率子信道可能涉及所述多載波信號的子載波的載波頻率。所述同步部分的 頻率子信道的個數Κ1可以是一個自然數，例如8或256。所述凈荷部分的頻率子信道的個 數Κ2可以是一個自然數，例如16，128或0。如果Κ2等于0,則沒有凈荷發送。所述同步部 分的頻率子信道的個數Κ1與所述凈荷部分的頻率子信道的個數Κ2可以不同。個數Ρ可以 是一個自然數，例如2或3。
[0034] 所述多載波符號可以包括一個符號時間內的多個頻率子信道的多個值。后續多載 波符號的個數Μ可以是一個自然數，例如4或6。個數Q可以是一個自然數，例如2或3。
[0035] 所述導頻序列可以包括多個導頻值。所述導頻值可以是復數，例如Ι+lj或4_3j。 對于0QAM的情況，所述導頻值只能是實虛數或純虛數。所述導頻符號可以包括一個符號時 間內的多個頻率子信道的多個導頻值。
[0036] 所述凈荷序列可以包括多個凈荷值。所述凈荷值可以是復數，例如l+2j或4_2j。 對于0QAM的情況，所述凈荷值只能是實虛數或純虛數。所述凈荷符號可以包括一個符號時 間內的多個頻率子信道的多個凈荷值。
[0037] 所述初始符號定時偏差可能涉及所述基于濾波器組的多載波接收器的符號定時 與所述接收到的多載波信號的符號定時之間的整數符號定時偏差。
[0038] 所述接收到的多載波信號與所述接收到的多載波信號的偏移后的版本之間的所 述相關函數可能涉及所述接收到的多載波信號與所述接收到的多載波信號的偏移后的版 本之間的能量度量。
[0039] 所述載波頻率偏移可能涉及所述基于濾波器組的多載波接收器的載波頻率與所 述接收到的多載波信號的載波頻率之間的頻率偏移。
[0040] 所述處理器可以用于執行計算機程序。
[0041] 根據第二方面，在第一種實現形式中，所述處理器用于對多載波信號進行時間或 頻率上的偏移來修正所述多載波信號。因此，可以實現所述多載波信號的有效修正。
[0042] 所述對多載波信號進行時間或頻率上的偏移可以在時域和/或頻域中進行。所述 對多載波信號進行時間和/或頻