專利名稱：時域備選信號的選取方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種時域備選信號的選取方法及裝置。
技術(shù)背景
正分頻分復用(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing，簡稱為OFDM)是一種高速傳輸?shù)亩噍d波技術(shù)，是第四代移動通信的核心技術(shù)，其基本原理是將信號流分割為N個子信號流，然后用N個子信號流分別調(diào)制N個相互正交的子載波，由于子載波的頻譜互相重疊，因而，可以得到較高的頻譜利用率。
圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的OFDM原理的示意圖。如圖1所示，一個OFDM符號是由多個獨立的經(jīng)過調(diào)制的子載波信號相加而成。在某一時刻，若多個子載波以同一個方向進行累加，就會產(chǎn)生較大的信號峰均功率比(Peak-to-Average Power Ratio，簡稱為PAPR)。為了降低PAPR，相關(guān)技術(shù)中通常采用選擇性映射正分頻分復用(Selective Mapping 0FDM，簡稱為SLM-0FDM)技術(shù)。
圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的SLM-OFDM原理的示意圖。如圖2所示，SLM-OFDM技術(shù)的主要思想在于選擇多個隨機序列，在對OFDM執(zhí)行快速傅里葉反變換(IFFT)操作之前，對原始的頻域數(shù)據(jù)序列做線性變換，如以下公式所示
X(nm) = A(nm)Xn +B(nm\ (n = 0,l,---,N-l,m = l,2,---,M)
其中，Xn為原始的頻域數(shù)據(jù)元素，ΖΓ為IFFT變化之后的N點序列，被稱為候選序列，變換的目的主要是為了尋找N點序列A和B，最終使得時域符號IFFT0Q出現(xiàn)峰值的概率較小，在SLM-OFDM技術(shù)中，A和B被稱為擾碼序列。
在SLM-OFDM技術(shù)中，雖然隨著擾碼個數(shù)的增加，PAPR會隨之降低，但是發(fā)送端的計算復雜度卻會隨之升高。所以SLM-OFDM技術(shù)的缺點在于降低PAPR與增加發(fā)射端的計算復雜度之間的矛盾，即通過增加擾碼的個數(shù)雖然降低了信號的PAPR，但與此同時也增加了發(fā)送端的計算復雜度，例如如果選擇M個擾碼，那么就需要多做M-I次IFFT運算，為了降低PAPR的M取值越大，發(fā)送端的計算復雜度就越發(fā)復雜。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種時域備選信號的選取方法及裝置，以至少解決相關(guān)技術(shù)中在運用SLM-OFDM技術(shù)降低PAI^R值的同時增加了發(fā)送端的計算復雜度的問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種時域備選信號的選取方法。
根據(jù)本發(fā)明的時域備選信號的選取方法包括采用原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號，其中，M為大于1的整數(shù)；將M個時域備選信號中的部分或全部進行線性組合獲取X個時域備選信號，其中，X為大于1的整數(shù)；從M個時域備選信號和X個時域備選信號中選取降低信號峰均功率比PAPR數(shù)值最小的時域備選信號。
優(yōu)選地，在根據(jù)原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號之前，還包括將待發(fā)送的二進制數(shù)據(jù)通過星座映射的方式調(diào)制成頻域信號；將調(diào)制后的頻域信號通過串并變換生成原始頻域信號。
優(yōu)選地，上述星座映射為以下之一 QPSK、MPSK、QAM、16QAM。
優(yōu)選地，根據(jù)原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號包括將M個擾碼序列與原始頻域信號進行點乘生成序列；將生成的序列通過快速傅里葉反變換IFFT獲取M個時域備選信號。
優(yōu)選地，在從M個時域備選信號和X個時域備選信號中選取PAPR數(shù)值最小的時域備選信號之后，還包括將PAI^R數(shù)值最小的時域備選信號進行發(fā)送。
優(yōu)選地，X個時域備選信號的個數(shù)X通過以下公式獲取 X=^C +I2C3m+I3C4m +...... + Im-1C^，其中，M為M個時域備選信號的個數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種時域備選信號的選取裝置。
根據(jù)本發(fā)明的時域備選信號的選取裝置包括第一獲取模塊，用于采用原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號，其中，M為大于1的整數(shù)；第二獲取模塊，用于將M個時域備選信號中的部分或全部進行線性組合獲取X個時域備選信號，其中，X為大于 1的整數(shù)；選取模塊，用于從M個時域備選信號和X個時域備選信號中選取降低信號峰均功率比PAPR數(shù)值最小的時域備選信號。
優(yōu)選地，上述裝置還包括調(diào)制模塊，用于將待發(fā)送的二進制數(shù)據(jù)通過星座映射的方式調(diào)制成頻域信號；變換模塊，用于將調(diào)制后的頻域信號通過串并變換生成原始頻域信號。
優(yōu)選地，上述第一獲取模塊包括計算單元，用于將M個擾碼序列與原始頻域信號進行點乘生成序列；獲取單元，用于將生成的序列通過快速傅里葉反變換IFFT獲取M個時域備選信號。
優(yōu)選地，上述裝置還包括發(fā)送模塊，用于將PAI^R數(shù)值最小的時域備選信號進行發(fā)送。
通過本發(fā)明，在采用原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號之后，通過將該M個時域備選信號中的部分或者全部時域備選信號通過線性組合，產(chǎn)生新增的X個時域備選信號，最后從M+X個時域備選信號中選取PAI^R數(shù)值最小的時域備選信號，解決了相關(guān)技術(shù)中在運用SLM-OFDM技術(shù)降低PAI^R值的同時增加了發(fā)送端的計算復雜度的問題， 進而達到了在運用SLM-OFDM技術(shù)降低PAI^R值的同時并沒有增加發(fā)射端的計算復雜度的效^ ο


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中
圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的OFDM原理的示意圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的SLM-OFDM原理的示意圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的時域備選信號的選取方法的流程圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的時域備選信號的選取方法的流程圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的時域備選信號的選取裝置的結(jié)構(gòu)框圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的時域備選信號的選取裝置的結(jié)構(gòu)框圖；以及
圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的時域備選信號的選取裝置的示意圖。
具體實施方式
下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的時域備選信號的選取方法的流程圖。如圖3所示，該方法主要包括以下處理
步驟S302 采用原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號，其中，M為大于1的整數(shù)；
步驟S304 將M個時域備選信號中的部分或全部進行線性組合獲取X個時域備選信號，其中，X為大于1的整數(shù)；
步驟S306 從M個時域備選信號和X個時域備選信號中選取降低信號峰均功率比 PAPR數(shù)值最小的時域備選信號。
相關(guān)技術(shù)中，在運用SLM-OFDM技術(shù)降低PAPR值的同時增加了發(fā)送端的計算復雜度。采用如圖3所示的方法，基于相關(guān)技術(shù)中的SLM-OFDM技術(shù)，利用IFFT的線性變換的性質(zhì)，通過使用M個擾碼序列和原始頻域信號獲取M個時域備選信號，然后通過獲取到的 M個時域備選信號，獲取更多的時域備選信號，由于新增的時域備選信號是不需要IFFT變換的，從而在使用SLM-OFDM技術(shù)不增加發(fā)送端計算復雜度前提下大大降低了頻域信號的 PAI3R 值。
優(yōu)選地，在步驟S302，根據(jù)原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號之前，還可以包括以下處理
(1)將待發(fā)送的二進制數(shù)據(jù)通過星座映射的方式調(diào)制成頻域信號；
(2)將調(diào)制后的頻域信號通過串并變換生成原始頻域信號。
在優(yōu)選實施例中，上述星座映射可以為但不限于以下之一 QPSK、MPSK, QAM、 16QAM。
優(yōu)選地，在步驟S302中，根據(jù)原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號可以包括以下操作
(1)將M個擾碼序列與原始頻域信號進行點乘生成序列；
(2)將生成的序列通過快速傅里葉反變換IFFT獲取M個時域備選信號。
優(yōu)選地，在步驟S306，從M個時域備選信號和X個時域備選信號中選取PAPR數(shù)值最小的時域備選信號之后，還可以包括將PAI^R數(shù)值最小的時域備選信號進行發(fā)送。
在優(yōu)選實施過程中，X個時域備選信號的個數(shù)X可以通過以下公式獲取.X= 2'C2m +22C3m+23C +...... + 2M-lC^，其中，M為M個時域備選信號的個數(shù)。
下面以三個時域備選信號(即M = 3)為例對上述獲取X個新增的時域備選信號的優(yōu)選實施方式做進一步的描述。
在優(yōu)選實施例中，令xa)，x(k)，Xw為加擾碼并且經(jīng)過IFFT變換后獲取的三個時域備選信號，由SLM-OFDM算法原理可以得知這三個時域備選信號包含同一個輸入信號X(即上述原始頻域信號)，通過上述3個時域?qū)ьl信號經(jīng)過IFFT變化的線性組合可以獲取到另 1個時域?qū)ьl信號，推導過程如下
x(l+k+v) = CjXco + CkXik') + cvx(v)
= ctIFFT(X 尸)+ ckIFFT(X Pk) + CvIFFT(Χ ΘPv)
= IFFTiXicjP0' + CkP⑷ + cvP(v>))
其中，系數(shù)Ci，ck, cv為復數(shù)，使得CiP(i)+CkP(k)+CvP(v)具有單位的幅度，因此，根據(jù)上述公式推導后得到的時域備選信號xa+k+v)也可以作為SLM-OFDM的一個時域備選信號。由此可見，根據(jù)上述3個時域備選信號x(i)，x(k), x(v)，就可以得到另一個時域備選信號 x(i+k+v)，而信號x(i’k’v)是不需要進行IFFT變換的。但需要注意的是，信號CiP(i)+CkP(k)+CvP(v) 與P⑴，P(k)，Pw是相關(guān)的。由于士CiP⑴士ckP(k) 士cvP(v)具有相同的PAI^R值，所以只考慮一種情況，即只考慮Ci, 士 ck，±cv這種情況。由于士 ck，±cv共有4種組合，這樣如果有 M(例如M = 3)個擾碼序列，就可以額外獲得4CI個時域備選序列，g卩，4C^=4C33=4，其中， C3m =Μ(Μ-1)(Μ-2)/6。
以上是通過選用上述全部時域備選信號獲取額外的時域備選信號的計算過程，還可以從上述3個時域備選信號中任意選出兩個進行線性組合，以進一步獲取新增的時域備選信號，即，從上述Ci，ck，Cv中任意選擇其中的兩個，如Ci和ck，然后，通過Ci，士 Ck再獲取額外2個時域備選信號。以此類推，再通過Ck和Cv獲取2個時域備選信號，以及通過Ci和 Cv獲取2個時域備選信號。
根據(jù)上述分析，通過3個時域備選信號中選取部分或者全部(如可以是2個，也可以是3個)進行線性組合總共可以獲取20+^6=2,3+01=10個新增的時域備選信號，加上原有的3個時域備選信號，總共有13個時域備選信號，而只需要進行3次IFFT變換。
圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的時域備選信號的選取方法的流程圖。如圖4所示， 該方法可以包括以下處理步驟
步驟S402 二進制bit經(jīng)過QPSK (或16QAM、64QAM)調(diào)制到頻域符號；
步驟S404 將頻域信號串并變換生成信號序列X ；
步驟S406 用M個擾碼序列分別和信號序列X點乘，得到M個點乘后的序列；
步驟S408 將M個序列經(jīng)過IFFT變化得到M個時域備選信號；
步驟S410 利用M個備選的時域信號經(jīng)過線性組合產(chǎn)生額外的 I1C2m+I2C3m+I3C4m+...... + Zm-1C^個時域備選信號；
步驟S412 在原有的M個時域備選信號和新增的 I1C2m+I2Cl+2'C4m+...... + 2M-1C=個時域備選信號中選擇一個PAH 值最小的時域備選信號進行發(fā)送。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的時域備選信號的選取裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖5所示，該時域備選信號的選取裝置主要包括第一獲取模塊10，用于采用原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號，其中，M為大于1的整數(shù)；第二獲取模塊20，用于將M個時域備選信號中的部分或全部進行線性組合獲取X個時域備選信號，其中，X為大于1的整數(shù)；選取模塊30，用于從M個時域備選信號和X個時域備選信號中選取降低信號峰均功率比PAPR 數(shù)值最小的時域備選信號。
采用了如圖5所示的裝置，實現(xiàn)了在運用SLM-OFDM技術(shù)降低PAI3R值的同時并沒有增加發(fā)射端的計算復雜度。
優(yōu)選地，如圖6所示，上述裝置還可以包括調(diào)制模塊40，用于將待發(fā)送的二進制數(shù)據(jù)通過星座映射的方式調(diào)制成頻域信號；變換模塊50，用于將調(diào)制后的頻域信號通過串并變換生成原始頻域信號。
優(yōu)選地，如圖6所示，上述第一獲取模塊10可以進一步包括計算單元100，用于將M個擾碼序列與原始頻域信號進行點乘生成序列；獲取單元102，用于將生成的序列通過快速傅里葉反變換IFFT獲取M個時域備選信號。
優(yōu)選地，如圖6所示，上述裝置還可以包括發(fā)送模塊60，用于將PAPR數(shù)值最小的時域備選信號進行發(fā)送。
圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的時域備選信號的選取裝置的示意圖。如圖7所示， 該裝置可以包括
調(diào)制器(即上述調(diào)制模塊)，其作用在于將二進制比特進行星座映射，如QPSK、 MPSK、QAM、16QAM，將二進制數(shù)據(jù)調(diào)制成頻域信號；
串并變化器(即上述變換模塊)，其作用在于調(diào)制后的頻域信號通過串并變換生成原始頻域信號；
IFFT變換器(即上述第一獲取模塊)，其作用在于采用原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號；
線性組合器(即上述第二獲取模塊)，其作用在于通過M個時域備選信號中的部分或全部進行線性組合產(chǎn)生額外的時域備選信號；
選擇器(即上述選取模塊)，其作用在于從生成的全部時域備選信號中選取PAPR 數(shù)值最小的時域備選信號。
上述各模塊以及各單元相互組合的優(yōu)選工作方式可以參見圖3至圖4所示的優(yōu)選實施例，此處不再贅述。
從以上的描述中，可以看出，上述實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果(需要說明的是這些效果是某些優(yōu)選實施例可以達到的效果)利用IFFT的線性性質(zhì)通過對已有的時域備選信號的線性組合產(chǎn)生更多的時域備選信號，從而在運用SLM-OFDM技術(shù)降低PAPR值的同時并沒有增加發(fā)射端的計算復雜度。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種時域備選信號的選取方法，其特征在于，包括采用原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號，其中，所述M為大于1的整數(shù)；將所述M個時域備選信號中的部分或全部進行線性組合獲取X個時域備選信號，其中，所述X為大于1的整數(shù)；從所述M個時域備選信號和所述X個時域備選信號中選取降低信號峰均功率比PAPR數(shù)值最小的時域備選信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在根據(jù)所述原始頻域信號和所述M個擾碼序列獲取所述M個時域備選信號之前，還包括將待發(fā)送的二進制數(shù)據(jù)通過星座映射的方式調(diào)制成頻域信號；將所述調(diào)制后的頻域信號通過串并變換生成所述原始頻域信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述星座映射為以下之一四相相移鍵控QPSK、多進制數(shù)字相位調(diào)制MPSK、正交幅度調(diào)制QAM、四進制正交幅度調(diào)制 16QAM。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述原始頻域信號和所述M個擾碼序列獲取M個時域備選信號包括將所述M個擾碼序列與所述原始頻域信號進行點乘生成序列；將所述生成的序列通過快速傅里葉反變換IFFT獲取所述M個時域備選信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在從所述M個時域備選信號和所述X個時域備選信號中選取所述PAPR數(shù)值最小的時域備選信號之后，還包括將所述PAPR數(shù)值最小的時域備選信號進行發(fā)送。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述X個時域備選信號的個數(shù)X通過以下公式獲取X=I1C+22C +23C +...... + Sm-1C，其中，所述M為所述M個時域備選信號的個數(shù)。
7.—種時域備選信號的選取裝置，其特征在于，包括第一獲取模塊，用于采用原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號，其中，所述M為大于1的整數(shù)；第二獲取模塊，用于將所述M個時域備選信號中的部分或全部進行線性組合獲取X個時域備選信號，其中，所述X為大于1的整數(shù)；選取模塊，用于從所述M個時域備選信號和所述X個時域備選信號中選取降低信號峰均功率比PAPR數(shù)值最小的時域備選信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括調(diào)制模塊，用于將待發(fā)送的二進制數(shù)據(jù)通過星座映射的方式調(diào)制成頻域信號；變換模塊，用于將所述調(diào)制后的頻域信號通過串并變換生成所述原始頻域信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一獲取模塊包括計算單元，用于將所述M個擾碼序列與所述原始頻域信號進行點乘生成序列；獲取單元，用于將所述生成的序列通過快速傅里葉反變換IFFT獲取所述M個時域備選信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括發(fā)送模塊，用于將所述PAH 數(shù)值最小的時域備選信號進行發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種時域備選信號的選取方法及裝置，在上述方法中，采用原始頻域信號和M個擾碼序列獲取M個時域備選信號，其中，M為大于1的整數(shù)；將M個時域備選信號中的部分或全部進行線性組合獲取X個時域備選信號，其中，X為大于1的整數(shù)；從M個時域備選信號和X個時域備選信號中選取降低信號峰均功率比PAPR數(shù)值最小的時域備選信號。根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，達到了在使用SLM-OFDM技術(shù)降低PAPR值的同時并沒有增加發(fā)射端的計算復雜度的效果。
文檔編號H04L27/26GK102571678SQ20121004735
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者張 榮 申請人:中興通訊股份有限公司