[发明专利]滤波器组多载波信号发射及信道估计的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及滤波器组多载波(Filter Bank Multi-carrier简称FBMC)系统的信号发射方法和装置及相应的信道估计方法和装置。

背景技术

滤波器组多载波调制作为一种多载波技术，它的主要特点是频域的子载波频谱可以被灵活的设计和控制，从而拥有很好的带外频谱抑制能力。FBMC的主要实现方式是OQAM(offset QAM)，即复数的星座调制符号实虚部分开后在时频域内实虚部相间隔的调制相应脉冲信号。由于脉冲信号在时域和频域都有很好的能量集中性，同现有的OFDM系统相比，不需要插入循环前缀就可以有效减小ICI/ISI的影响，从而FBMC系统比OFDM系统具有更高的频谱效率。同时每个子载波频谱衰减很快，从而有利于降低带外辐射以及提高频谱感知精度。因此FBMC系统特别适合于认知无线电等面向未来的无线通信应用。

同现有的OFDM系统能够提供复数正交不同，FBMC仅能提供实部的正交性，这导致了在虚部形成了固有干扰。FBMC系统中的虚部固有干扰成为了系统实现中需要面对和解决的一个基本问题，尤其是针对信号发射中导频符号设计和相应的信道估计方法。

现有的FBMC信道估计方法主要是干扰近似法(Interference Approximation Method简称IAM)。在IAM方法中，主要利用特殊的导频前导符号(参见图1所示)近似虚部固有干扰，然后用实部导频和近似的虚部固有干扰构造出虚拟等效复数导频，从而得到相应的信道估计结果。

IAM方法的主要问题是，如图1所示，IAM使用的导频前导符号需要占用至少3个FBMC调制符号(两个FBMC调制符号相当于一个OFDM调制符号)，这一导频开销大大降低了系统的频谱效率，在某种程度上甚至部分抵消了FBMC系统相对于现有OFDM系统的优势。

为此，需要一种新的用于FBMC系统信号发射中的导频前导符号设计及相应的信道估计方法。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提出，设计一种导频前导符号，对于每个发射天线，该导频前导符号只占用一个FBMC调制符号；在多发射天线的情况下，将多个导频前导符号组合复用一个或多个FBMC调制符号。而在接收端，接收含有上述导频前导符号的信号，并利用多载波系统不同子载波间信道频率响应的相关性，将对应于每个发射天线的多个导频子载波的信道频率响应集合进行整体处理，得到相应的信道估计结果。

具体地，根据本发明的第一方面，提供了一种在滤波器组多载波系统的发射机中用于发射信号的方法，包括以下步骤：A.对数据进行调制得到调制后的数据；B.将导频前导符号与所述调制后的数据组帧后得到待发射的信号；C.发射所述待发射的信号；在所述步骤B中，所述导频前导符号由前导码元组成，其中，每个发射天线对应的所述导频前导符号占用一个滤波器组多载波调制符号。

优选地，当发射天线数量大于一个时，在所述步骤B中还包括将所述多个发射天线对应的多个所述导频前导符号组合成一个或多个滤波器组多载波调制符号

优选地，所述前导码元组成的序列为由第一预设数值加权的伪随机序列。

更优选地，所述第一预设数值大于等于1。

根据本发明的第二方面，提供了一种在滤波器组多载波系统的接收机中进行信道估计的方法，包括以下步骤：I.接收信号，其中，所述信号包含导频前导符号；II.根据所述导频前导符号，进行信道估计；其特征在于，所述导频前导符号由前导码元组成，其中每个发射天线对应的所述导频前导符号占用一个滤波器组多载波调制符号。

优选地，所述步骤I包括获得对应于每个发射天线的多个导频子载波信道频率响应组成的信道频率响应集合；所述步骤II包括根据所述对应于每个发射天线的多个导频子载波信道频率响应之间的相关性进行信道估计。

更优选地，当所述导频前导符号的前导码元是等间隔地映射到子载波上或连续地映射到子载波上时，所述步骤II包括：对所述信道频率响应集合进行基于傅立叶变换的信道估计，得到估计的信道频率响应集合。