[发明专利]TDS-OFDM中功率受限频段的功率抑制方法及装置

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-DFDM）系统中功率受限频段的功率抑制方法及装置。

背景技术

为了规范频谱资源的利用，减少频谱的冲突，世界各国有特定的无线电法律法规部门根据本国的情况制定相应的原则对频谱资源进行统一的管理和分配。比如，有一些频段是业余无线电、宇航或深空通信、应急通信等业务专用的，不能受到较强的电磁辐射干扰。因此，在公用通信系统如电力线通信（Power Line Communication,PLC）系统中，为了减少对这些重要业务产生干扰，一般要求系统在专用频段处进行陷波处理，并达到一定的功率抑制要求。同时，对于同一个通信系统来说，位置相邻的不同设备工作在不同的频道上，为了减少邻频干扰（Adjacent Channel Interference，ACI），也需要对设备传输频段外的功率进行抑制。其中，采用循环前缀正交频分复用（Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing,CP-OFDM）技术的PLC HomePlug AV1.1标准中就提出了明确的功率抑制指标。时域同步正交频分复用(Time Domain Synchronous OFDM,TDS-OFDM)系统，具有频谱利用率高、同步快、支持快速移动等优势。但是由于作为保护间隔填充在相邻数据块之间的伪随机（Pseudo Noise,PN）序列不是数据块的一部分，会造成传输信号的频谱带外泄露较CP-OFDM系统严重，无法满足功率受限频段上的要求。在中国地面数字电视传输标准（Digital Television/Terrestrial Multimedia Broadcasting，DTMB）中，采用升余弦滚降滤波器（Square Root Raised Cosine Filter，SRRC Filter）对基带信号进行滤波成型，以减少带外能量泄露，但是SRRC滤波处理无法灵活适应对传输频段内陷波的效果，同时由于SRRC滤波器的阶数很高，增加了系统的复杂度，不利于系统的应用。

为了使TDS-OFDM技术能够在PLC系统中获得广泛应用，需要研究相应的功率抑制技术以使其使得系统更好的满足功率受限频段上的要求，并尽可能的接近CP-OFDM系统的功率抑制性能。

研究表明，在TDS-OFDM系统中采用时域加窗的功率抑制方法，通过合理的帧结构设计、合适的加窗处理可以提高信号传输的灵活性、有效性以及可靠性，在不降低系统频谱效率的同时减少功率受限频段上传输信号对外界的干扰。在TDS-OFDM系统中，频域PN序列是系统已知的序列，用于系统同步和信道估计，但是在初始设计时没有考虑到对功率抑制的影响，功率受限频段旁的PN序列如果出现连续的1或-1序列，如[1 1 1 1]和[-1 -1 -1 -1]，就会造成在该频段处的频谱是sinc函数的同相叠加，使得功率泄露增加。因此，利用设计好的短序列去替代功率受限频段旁的子载波，能够进一步提高系统功率抑制性能，使得系统更好的满足功率受限频段上的要求，有利于TDS-OFDM技术在PLC系统中的广泛应用。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：针对时域同步正交频分复用（TDS-OFDM）系统中带外功率泄露较严重的情况，提供一种TDS-OFDM系统中功率受限频段的功率抑制方法及其装置，进一步提高系统功率抑制性能，使得系统更好的满足功率受限频段上的要求。

（二）技术方案

本发明提供了一种TDS-OFDM中功率受限频段的功率抑制方法，包括以下步骤：

S1、根据功率受限频段的分布，将训练序列和待发送OFDM数据块的相应功率受限频段上的子载波关闭；

S2、用预设序列替换所述训练序列在所述功率受限频段旁的子载波；

S3、将处理后的训练序列与待发送OFDM数据块进行时域组帧和时域加窗处理，并经过上变频、滤波、信号放大后进行发送。

优选地，在步骤S1中，所述功率受限频段是指：为了减少系统对传输频段外、占用频段边缘的干扰而进行功率抑制的频段，或者是为了减少系统对所述传输频段内的干扰而进行功率抑制的频段。

优选地，在步骤S1中，所述训练序列的离散傅立叶域是伪随机序列，包括m序列、Gold序列、Legendre序列、Walsh序列、Golay序列、上述序列的循环扩展或截断。