[发明专利]编码正交频分复用方法和装置

说明书

超宽频带(UWB)通信包括占用大量带宽的信号传输。在UWB系统中， 调制信号作为基带脉冲(base-band pulse)(无载波传输)传输或被向上 转换频率到某一载波频率。大量的UWB应用都局限于雷达和军事通信中。 然而，由于UWB技术在高数据传输率、近程通信中的巨大潜力，联邦通信 委员会(FCC)提供了从3.1GHz到10.6GHz的频段用于无执照器件 (unlicensed device)。

UWB通信系统在参照的传输距离内传输数据的短宽度脉冲。可以理解， 由于在时域中脉冲宽度相对较短，频率元件的数量很大。这与相对宽的带 宽信号相关。因此，适当设计的UWB系统在相对短的时间内能够传输大量 的数据，使得UWB系统对高数据传输率应用来说具有很大的吸引力。

在UWB系统中，一种用于传输和接收信息的技术是编码正交频分复用 (COFDM)技术。在COFDM系统中，频带被分成四个副载波(sub-carrier) 一组的多个组。这些是数据副载波、导频副载波(pilot sub-carrier)、 防护音调(guard tone)和空音调(null tone)。数据副载波的数量决定 了系统的数据传输率，而剩余的三组副载波被认为额外开销(overhead) 且用于系统的适当工作。

导频副载波用于估计和更正(modify)载波相位偏移。位于带边沿 (band edge)的防护音(guard tone)通常指定为释放传输器/接收器 的滤波器规格。

对于OFDM系统通常利用编码以改善系统性能。该系统能够在根据用 户需求和/或信道状态在不同的数据传输率中切换。例如，在率-1/3卷积 编码(convolutional coding)方案中，每个信息位被转换成三个代码位。 该冗余提供了保证传输的信息位将在接收器处被接收的措施。由此，改善 了系统的吞吐量(throughput)。

可以理解，由编码提供的冗余导致了更少的信息位被传输，从而降低 了数据速率。因此，在数据的传输/接收中存在精确度和吞吐量的折衷。 为了增加数据副载波传输效率，根据预先确定的图案(pattern)去除了 某些代码位以得到不同的编码率(coding rate)。这通常被称作穿孔 (puncturing)，并且去除的位称为穿孔位(punctured bit)。当然， 在已知系统中，消除这些冗余会减小信息被接收的可能性。这样，会影响 通信系统的可靠性。

需要一种COFDM方法和装置，克服至少一些上述缺点。

在示例实施例中，一种传输数据的方法，该方法包括把信息位编码成 多个代码位；对选定数量的代码位穿孔(puncture)，并从数据通路中去 除选择数量的位；将去除的选定数量的代码位映射到相应的防护音调 (guard tone)；并传输所述防护音调。

在另一实施例中，适于传输数据的装置，包括用于将信息位编码成多 个代码位的编码器。该装置也包括用于接收多个代码位并从数据通道去除 选定数量的代码位的穿孔器(puncturer)；和用于选定一组选定数量的 代码位的位选择器(bit selector)。另外，该装置包括用于把该组中每 一位映射到相应的防护音调的映射装置。

结合附图从下述具体描述中可以最好地理解本发明。在任何情况下， 相同的附图标记表示相同的元件。

图1是根据示例实施例的COFDM传输器的简化示意图。

图2是根据示例实施例的COFDM接收器的简化示意图。

图3是根据示例实施例的穿孔机制(puncturing mechanism)的概念 图。

图4是根据示例实施例的穿孔位和选择位的表图。

图5是根据示例实施例的穿孔机制的概念图。

图6是根据示例实施例的穿孔机制的概念图。

图7A和7B分别表示，对于已知的COFDM系统和示例实施例COFDM系 统，BER对E_b/N_b和PER对E_b/N_b的曲线图。

图8是对于已知的COFDM系统和示例实施例COFDM系统的平均PER对 E_b/N_b的曲线图。

图9是对于已知的COFDM系统和示例实施例COFDM系统的平均PER对 E_b/N_b的曲线图。