[发明专利]用于使用基于符号的随机化正交频分多路复用（OFDM）传送数据的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统，且更明确地说，本发明涉及多重载波通信系统，包括但不限于 正交频分多路复用(OFDM)通信系统。

背景技术

在OFDM通信系统中，频分多路复用(FDM)通信信号的频率和调制经布置为彼此 正交，以便消除每一频率上的信号之间的干扰。在此系统中，与信道时间特征相比具有相 对较长符号的低速率调制对多路径传播问题较不敏感。因此，OFDM使用多重频率在单独 的窄频率子带上同时传输若干个低符号速率数据流，而非以单个频率在一个宽频带上传输 单个高符号速率流。这些多个子带具有以下优点：经由给定子带的信道传播效应通常比经 由作为整体的整个信道的信道传播效应更恒定。可经由个别子带传输典型的同相/正交 (I/Q)调制。而且，OFDM通常结合前向错误校正方案来使用，这在此实例中有时被称作 经编码的正交FDM或COFDM。

可将OFDM信号视为若干个正交副载波信号的总和，其中例如通过正交调幅(QAM) 或相移键控(PSK)来独立地调制每一个别副载波上的基带数据。此基带信号还可调制主 RF载波。

OFDM通信系统具有高频谱效率(每赫兹带宽每秒大量位)、轻易减轻多路径干扰且 易于对噪声进行滤波。然而，OFDM通信系统遭受信道中的时间变化，尤其是引起载波频 率偏移的时间变化。因为OFDM信号是大量副载波信号的总和，所以其可具有高峰均 (peak-to-average)振幅或功率比。还有必要最小化副载波信号之间的相互调制，所述相互 调制可形成带内自干扰且形成邻近信道干扰。载波相位噪声、多普勒(Doppler)频移和 时钟抖动可对频率上间隔很近的副载波形成载波间干扰(ICI)。通常在传输频谱内的经指 派的频率位置处传输所述副载波。在OFDM信号的传输的持续时间内，平均的每副载波 功率是显著的且可容易地被检测和截获，这对于要求低检测概率(LPD)和低截获概率 (LPI)特征的系统来说是不合需要的。用以接收OFDM信号的接收器要求最小的每副载 波信噪比(SNR)，以便以可接受的低位错误率(BER)来解调并解码信号。如果在传输 频谱内存在其它有害能量，则SNR可能减小，从而导致BER增加。所述有害能量可为来 自其它来源的不期望的噪声。在此情况下，噪声被称作“干扰(interference)”且所述来 源被称作“干扰体(interferer)”。如果称作干扰台(jammer)的某第三方来源有意地传输 破坏传输的有害能量，则所述有害能量被称作干扰信号。由于用于获得可接受的低BER 所需要的最小每副载波SNR的缘故，常规OFDM信号易受此类干扰体和干扰台的影响。 此外，信道中的频率选择性衰减导致在OFDM信号的传输频谱内存在传输空值，这依据 所述空值的频率位置而选择性地减小了那些空值内的某些副载波上的SNR，从而导致BER 不合需要地增加。

发明内容

一种系统和装置对数据进行传送。调制与映射电路基于固定或可变的OFDM符号速 率而对数据符号进行调制并将其映射成彼此正交的多个多重副载波频率以形成正交频分 多路复用(OFDM)通信信号。伪随机信号产生器与所述调制与映射电路一起操作以基于 加密算法而向调制与映射电路产生伪随机信号，以用于以OFDM符号速率对每一副载波 进行跳频，以便降低任何截获和检测概率、减少每频率功率(分贝/赫兹/秒)且降低任何 所需的传输功率，同时维持瞬时信噪比。

伪随机信号产生器可操作以基于加密算法而产生伪随机信号，使得连续的OFDM符 号不会在同一频率上传输副载波。所述伪随机信号产生器还可操作以基于加密算法而产生 伪随机信号，使得保护间隔得以减小或消除。快速傅立叶逆变换(IFFT)电路应用快速傅 立叶逆变换且将所述副载波调制为彼此正交。调制与映射电路还可包括基于加密算法而将 副载波映射到IFFT电路的副载波映射电路。调制与映射电路还可操作以插入信号以降低 峰均功率比(PAPR)。调制器可基于特定映射算法而将通信数据映射成经调制符号。