[发明专利]一种用于多载波频移键控系统的宽间隔载波映射方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体而言是涉及多载波频移键控（MC-MFSK，Multi Carrier M-ary Frequency Shift Keying）系统的宽间隔载波映射方法。

背景技术

众所周知，在无线通信技术中，频谱是最宝贵的资源，多载波无线通信技术将串行的高速数据流分配到各子载波上进行并行传输，提高了频谱利用率。然而无线信道是开放的，易受干扰而影响其通信效果，因此抗干扰技术是多载波无线通信技术进行可靠通信的前提。

在《基于IFFT/FFT实现的多载波MFSK水声通信方法》（《声学技术》Aug.,2008,Vol.27,No4:231-234，作者：申晓红,王海燕,黄建国）一文中公开了一种基于IFFT/FFT实现的常规MC-MFSK通信的方法。该方法当系统的工作带宽为W，符号周期为T_s，子载波最小子信道间隔为Δf=1/T_s。附图1即为该方法主流程示意图（方框图），其具体的步骤如下：

发射端A

步骤A-1.符号映射：对收到数据序列进行映射处理生成相应的串行数据符号流；

步骤A-2.串并变换：对步骤A-1生成的串行数据符号流经过串并变换处理，生成多路并行的数据符号；

步骤A-3.连续子信道载波映射：对步骤A-2生成的各路并行数据符号分别在各信道上进行连续的子信道载波映射，各连续子信道之间的最小间隔为Δf=1/T_s，得到各相应信道上待发送的载波符号；

步骤A-4.反傅里叶变换处理（IFFT）：对步骤A-3所得各相应信道上所得载波符号进行IFFT处理，对频-时变换后的数据取实部，得到基带信号；

步骤A-5.射频发射：对步骤A-4得到的基带信号，经上变频处理后得到射频信号后发射；

接收端B

步骤B-1.射频接收：对接收到的发射端射频信号进行下变频处理后得到基带信号；

步骤B-2.傅里叶变换（FFT）：对步骤B-1所得基带信号进行FFT处理，将时域信号转换为频域的载波符号；

步骤B-3.连续子信道载波反映射：对步骤B-2所得载波符号分别在各信道上进行连续的子信道载波反映射，各连续子信道之间的最小间隔为Δf=1/T_s，得到各相应信道上的数据符号；

步骤B-4.并串变换：对步骤B-3生成的各信道上的数据符号分别经并串转换处理，生成串行数据符号流；

步骤B-5.符号反映射：对步骤B-4所生成的串行数据符号流进行符号反映射得到接收的串行数据流。

该技术由于在进行子信道载波映射中采用窄间隔子信道载波映射的方法，即采用子信道之间的最小间隔为Δf=1/T_s、且在连续正交的子信道进行载波映射；因而，当某个子载波信道一旦受到干扰，则该子载波信道上的所有子信道都会受到干扰，并且很难恢复该子载波信道上传送的数据信息；加之上述技术在发射端的串并转换后没有进行相应的信道编码（接收端没有采用相应的译码），因而该技术存在抗干扰能力差、受干扰后的数据信息难以恢复，多载波无线通信的可靠性较差等缺陷。

发明内容

本发明的目的是改进设计一种用于多载波频移键控系统的宽间隔载波映射方法，以提高多载波频移键控（MC-MFSK）系统的抗干扰能力及当子载波信道受到干扰后的数据信息的恢复能力，从而达到有效提高在干扰环境下多载波无线通信的可靠性等目的。

本发明的解决方案是针对背景技术存在的缺陷，将背景技术中子信道之间的最小间隔为Δf=1/T_s（即符号周期的倒数）的连续子信道载波映射，改为宽间隔载波映射方法、即将子信道之间的最小间隔按子载波信道个数与符号周期之比、即按Δf=m/T_s（其中:m为子载波信道个数、且m≥2）的方式设置，使每个子载波信道上的子信道不连续，以克服当某个子载波信道一旦受到干扰、则该子载波信道上的所有子信道都会受到干扰的弊病；同时在发送端的串并转换处理后增加信道编码、在接收端增加相应的译码步骤，以恢复受到干扰的子信道上的数据信息；本发明即以此实现其发明目的。附图2即为本发明方法流程示意图（方框图），因而本发明用于多载波频移键控系统的宽间隔载波映射方法如下：

发射端A

步骤A-1.符号映射：对待发送的数据序列按常规（背景技术）方式进行映射处理，以生成相应的串行数据符号流；