[发明专利]恒包络正交频分复用调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信领域中，应用于宽带无线通信的基带信号调制与解调方法，这些通信系统对调制信号的要求表现为能有效的对抗多径传播引起的频率选择性衰落。 

背景技术

在宽带无线移动通信系统中，信息通过被调制的电磁波在空间传输到达接收机。由于复杂的通信环境使电磁波在空间传输时受到反射、漫射和散射等影响，会在接收机处产生多路不同时延和信号强度的接收信号，使通信信道具有时变的频率选择性衰落特性。为了有效消除宽带通信信道的频率选择性衰落，多载波调制技术将宽带信道分成多个子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。这样，尽管总的信道是非平坦的，具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的。正交频分复用（OFDM）是多载波调制技术的一种，其子载波间相互正交，具有很高的频谱利用率；并且可以利用离散傅立叶反变换／离散傅立叶变换（IDFT／DFT）代替多载波调制和解调，可以高效实现。但OFDM系统中发送数据的IFFT处理使合成信号有可能产生比较大的峰值功率，因此OFDM信号的功率峰值与均值比（PAPR）大，导致射频放大器的功率效率较低。 

恒包络正交频分复用（CE-OFDM）信号具有恒定的包络，有利于发射机采用非线性大功率功放。目前这种调制方法有几种实现方式：一类CE-OFDM的实现方法是在发送端将发送数据进行串并转换后对每路数据采用正弦或余弦为子载波进行调制，多路子载波信号累积后的信号再进行相位调制，产生恒包络的发送信号；另一类CE-OFDM系统先采用传统的IDFT调制 数据，再将调制后数据的实数部分和虚数部分量化组成新数据进行相位调制，而调制后的复信号作为恒包络的发送信号从发送端发送；还有一类CE-OFDM系统先将发送信号构建成中心共轭对称数据后进行IDFT处理，得到纯实数序列，用该序列进行相位调制得到恒包络发送信号。对于第一类CE-OFDM系统，由于子载波为正弦或余弦，无法使用离散傅立叶变换对来实现信号调制解调，并且所有这些CE-OFDM系统的信道均衡都需要额外的离散傅立叶变换对来实现，而接收端都要进行相位解调的非线性运算，系统实现远比原有的OFDM系统复杂，运算量增加了两倍以上。 

发明内容

本发明的目的是提供一种基于正/余弦映射的CE-OFDM调制解调方法，在实现信号包络恒定的基础上保持OFDM系统采用离散傅立叶变换对来实现信号调制解调的高效实现方式，以解决宽带通信中降低系统复杂度的需求问题。 

上述目的可以通过以下措施来达到。本发明提供的一种恒包络正交频分复用调制方法，其特征在于包括如下步骤： 

（1）在发送端通过PSK信号映射模块，将输入比特信息先进行相位调制转化为复信号，并对复信号进行离散傅里叶逆变换； 

（2）再经分组限幅模块提取IDFT处理后数据的实部和虚部，并对得到的两组实数序列进行线性限幅映射处理； 

（3）正弦或余弦信号映射模块对映射后序列进行正/余弦映射，分别映射为单位圆上复数信号的正弦或余弦值，且以该复数信号为映射后的序列值； 

（4）循环前缀叠加模块分别在经过正/余弦映射后的两组序列前叠加循环前缀，然后通过D/A转换模块和载波调制模块按实部、虚部所对应的复信号，依次调制到载波上发送出去。 

本发明提供的一种基于正/余弦映射的恒包络正交频分复用调制的解调方法，其特征在于包括如下步骤： 

（1）在解调结构中，信号输入前，已经利用同步符号实现了位同步，并且利用导频或其它处理方式得到了信道频域信息； 

（2）前缀去除模块提取实部、虚部所对应的接收信号，DFT处理模块a和b分别进行离散傅里叶变换处理，而后利用信道频域信息分别完成频域信道均衡，得到两组信号数据； 

（3）信号合并模块合并上述两组信号序列数据为一组信号序列，对合并后信号进行相位解调得到发送比特信息。 

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。