[发明专利]时域同步正交频分复用系统的时域加窗方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号传输技术领域，特别涉及一种时域同步正交频分复用（Time Domain Synchronous OFDM，TDS-OFDM）系统的时域加窗方法及其装置。

背景技术

目前宽带无线通信技术主要解决的问题是如何在有限的带宽内可靠地提高传输速率，对于有限的频谱资源需要进一步提升频谱效率，LTE-A的标准化中明确提出了上、下行链路频谱效率分别为15bit/Hz和30bit/Hz的要求。正交频分复用（OFDM：Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing）技术由于高频谱效率和对抗多径衰落的优异能力而广泛受到应用，被认为是当前最有前景的传输技术之一。

然而，对于块传输系统而言，虽然数据块的持续时间远远大于单个符号的持续时间，但是在大的延时扩展通道下，时域数据块之间仍然存在不可忽略的IBI（Inter Block Interference，块间干扰）。现有技术中块传输系统对抗IBI的一种有效方法是在时域数据块之间加入GI（Guard Interval，保护间隔），通道的最大多径延时不超过GI长度的情况下，时域数据块之间不会产生干扰。根据GI填充内容的不同种类，存在着多种GI填充技术，其中包括CP（Cyclic Prefix，循环前缀）填充技术，ZP（Zero Padding，零填充）技术，和TS（Training Sequence，训练序列）填充技术等等。其中CP填充技术已经成功应用到IEEE802.11a无线局域网、地面数位视频广播（Digital VideoBroadcasting-Terrestrial，DVB-T）及其第二代标准DVB-T2系统和IEEE1901和G.hn宽带电力线通信系统中，其帧结构如图1所示；基于PN（Pseudo-random Noise，伪随机噪声）序列填充的方法是TS填充技术的特例，属于TDS-OFDM系统的一个重要特征，该技术已成功应用到中国地面数字电视传输标准（Digital Television Multimedia Broadcast，DTMB）中，其帧结构如图2所示。

在宽带通信中，有一些频段是为业余无线电、远程控制以及宇航通信等服务预留的，因此不能受到较强的电磁辐射干扰；然而某些依赖传输介质的通信，比如PLC（Power Line Communication，电力线通信）无法做到完全对外界屏蔽，会有一些信号耦合出去；为了减少耦合的信号对上述重要服务产生干扰，一般会对预留频段进行陷波处理。在基于OFDM的传输系统中，一般有两种常见的陷波方法：第一种是发送完整的OFDM符号，依靠陷波滤波器（Notched Filter，可以使用IIR或FIR实现），但是固定参数的陷波滤波器不能很好的适应环境多变、不确定性较强的情况，比如PLC的通信环境。第二种是直接关闭OFDM中相应频段周围的部分子载波，但是此时需要让子载波在频域快速滚降以尽可能降低干扰，同时提高系统频谱利用率。

经研究表明，在时域配合适当的加窗处理，可以让OFDM的子载波在频域快速滚降，同时有效的降低子载波旁瓣，提高系统的频谱效率。因此，对基于TDS-OFDM帧结构的数字通信传输系统，有必要通过合理的帧结构设计、合适的加窗处理来提高信号传输的灵活性、有效性以及可靠性，进一步提升频谱效率，减少特定频段上传输信号对外界的干扰。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明目的在于提供一种基于时域同步正交频分复用（TimeDomain Synchronous OFDM，TDS-OFDM）系统的时域加窗方法及装置，以提高系统的频谱效率。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种时域同步正交频分复用系统的时域加窗方法，包括以下步骤：

S1、根据系统传输参数，将训练序列和对应的离散傅里叶反变换数据块组合后产生时域同步正交频分复用系统信号帧，将当前时域同步正交频分复用信号帧定义为本帧，其前、后信号帧依次定义为前帧、后帧；

S2、生成本帧的循环后缀，并复制到本帧数据块之后；

S3、对本帧训练序列前W/2个符号和循环后缀的后W/2个符号进行时域加窗处理，其中W是窗长度；

S4、将本帧训练序列经过时域加窗处理后的前W/2个符号与前帧循环后缀经过时域加窗处理后的W/2个符号在时域依次相加。