[发明专利]一种基于TDS-OFDM系统的双天线发射分集实现方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字信息传输技术领域，特别是涉及一种基于 TDS-OFDM系统的双天线发射分集实现方法及其系统。

背景技术

当前通信技术主要需要解决的问题之一是如何在有限的带宽内 可靠地提高传输速率。然而，由于信道的影响，尤其在时间和频率双 色散的无线信道，信号会产生畸变并被引入噪声，因此在有效传输净 荷或数据部分的同时，系统还需要能识别出信道的变化，并对信道对 接收信号的影响加以抵消或补偿。

信号在无线环境传输的过程中存在多种衰落，在频率和时间选择 性衰落信道下，接收信号的信噪比不稳定，当信道处于深度衰落中时， 接收信号的信噪比(SNR)降低，判决错误的概率增大。而分集技术 是一种能够有效克服频率和时间选择性衰落的技术，它将相同信息通 过多个独立信道进行传输，然后在接收端对接收信号进行合成。因为 几个信道同时处于深衰落的概率很低，此时就能平滑信道衰落，从而 改善接收机的误码特性。发射分集是指为了减弱信号处于深衰落的概 率，在发射端使用多个独立的天线或相关天线阵列，把发射信号的复 本以空间冗余的形式提供给接收端。发射分集利用不同基站或同一基 站中不同位置的天线发射信号到达移动台的不相关性，即不同发射天 线到接收天线之间的传播路径的独立性，提高系统性能。在发射分集 的实现过程中可以使用空频编码技术，空频编码是近年来移动通信领 域出现的一种新的编码和信号处理技术，其在发射端同时使用多个天 线进行发射，在不同天线发射信号之间引入频域和空域相关，综合利 用频域和空域二维信息，在接收端进行分集接收。空频编码将空间分 集、频率分集结合在一起，从通信系统的整体出发提高多径衰落信道 的通信质量和数量。

TDS-OFDM(Time Domain Synchronization-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，时域同步正交频分复用)系统使用的帧格式如 图1所示，在第i时隙，时域数据块s_i，k位于保护间隔c_i，k之后，防止 OFDM符号声块间干扰。。在TDS-OFDM系统中，保护间隔内填充 PN(Pseudo-random Noise，伪随机序列)，用于同步和信道估计。由 于多径效应的存在，时域数据块与PN序列是相互干扰的。在 TDS-OFDM系统中，接收端需要分离时域数据块与所填充的PN序 列，由于本地可以生成PN序列，如果能得到精确的信道冲激响应， 分离是容易做到的。文献[王军，王劲涛，潘长勇等，一种OFDM 调制系统中伪随机序列填充的迭代消除方法，中国发明专利申请号 200510012127.6]提出了一种迭代分解方法利用伪随机序列进行信道 估计。

在现有的双天线发射分集系统中，两个发送天线与接收天线之间 的路径是相互独立的，即信道是相互独立的，因此每个天线发送的帧 信号中都会携带训练序列，造成天线之间相互干扰。其中任意一个天 线在发送TDS-OFDM信号帧时，帧信号中的训练序列和数据在传输 过程中会相互干扰，因此降低信道传输的可靠性，大大影响信道的通 信质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种在TDS-OFDM系统中利用间插伪随机 序列和零序列的方法来避免两个天线的训练序列之间的干扰，然后利 用一个时隙的伪随机序列同时更新两个时隙的信道信息的方法，从而 有效避免双天线系统中两个天线保护间隔之间的相互干扰，实现双天 线接收分接。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种基于TDS-OFDM 系统的双天线发射分集实现方法，包括以下步骤：

S1，发射装置利用间插技术实现发射天线1和发射天线2同一时 隙的信号帧分别在两个独立路径上进行传输；所述信号帧由天线的训 练序列和待发送的时域数据块组成，所述发射天线1到接收天线之间 的路径称为信道1，所述发射天线2到接收天线之间的路径称为信道 2；所述信号帧的形成步骤为：