[发明专利]多载波系统的频域载波消隐

说明书

技术领域

本公开涉及在多载波通信环境下减少有关接收的符号(symbol)的解调和解码错误。

背景技术

在多载波系统中，数据在多个子载波上传输，并然后在多载波系统的接收器中被收集。OFDM(正交频分复用)符号被一些多载波系统使用，其中传输的数据被编码在多个紧密间隔的正交子载波上。此外，一些多载波系统利用标准的传输协议来促进接收的符号的检测和同步。一旦接收器内已发生帧检测和同步，符号就被解调并被进一步处理以获取传输的数据。该恢复的数据随后可以被接收器内的和/或连接到接收器的其他处理设备内的更高处理过程使用。例如，电力线通信(PLC)系统利用OFDM符号以用于在发送器和接收器之间的电力线上的多载波通信。

在多载波通信系统中，在存在强的窄带干扰或脉冲噪声的情况下，接收的符号内的子载波会被毁坏。例如，如果在传输介质中总是存在强音(strong tone)，则占据受该强音影响的频率位置的子载波可能会被毁坏，从而导致接收器中的错误的解调数据。此外，传输帧可能包含数个OFDM符号，如此，毁坏了传输帧中的单一符号内或一系列符号内的子载波的非持续脉冲噪声仍然可能导致接收器中的错误的解调数据。被毁坏的子载波和相关数据损失会对通信产生负面影响，例如，通过增加BER(误比特率)。较高的BER可以导致接收器失灵或吞吐量降低。为了校正这种数据错误，典型的接收器实施方式依靠纠错机制，例如用卷积编码进行交织和前向纠错(FEC)。然而，如果子载波毁坏变得显著，则纠错机制在对抗信道噪声的影响上变得不太有效。此外，由于干扰音和脉冲噪声的经常出现，特定的多载波信号环境(例如，电力线通信(PLC)信道)对于所接收的符号的准确解调和解码呈现了尤其恶劣的环境。

发明内容

根据本公开一个实施例，提供了一种处理多载波信号的方法，包括：从通信介质接收多载波输入信号；将所述多载波输入信号数字化以生成数字采样；生成所述数字采样的频率分量，所述频率分量与所述输入信号内的符号内的子载波相关联；利用背景信道能量估计来补偿所述频率分量以生成与所述符号内所述子载波相关联的经补偿的频率分量；确定每一个所述经补偿的频率分量的能量水平；基于每一个子载波的能量水平和阈值能量水平的比较识别毁坏的子载波；消隐每一个被识别为毁坏的子载波的频率分量；以及输出所述符号的频率分量，其中每一个毁坏的子载波的频率分量被消隐，而每一个未毁坏的子载波的频率分量未被消隐。

根据本公开另一实施例，提供了一种接收多载波信号的系统，包括：模数转换器(ADC)电路，被配置来从通信介质接收输入信号并输出数字采样；快速傅里叶变换(FFT)模块，被配置来接收所述数字采样并生成与所述输入信号内的符号内的子载波相关联的频率分量；补偿模块，被配置来用背景信道能量估计来补所述偿频率分量，以生成与所述符号内的子载波相关联的补偿的频率分量；能量检测器模块，被配置来确定每一个补偿的频率分量的能量水平；以及子载波消隐模块，被配置来基于每一个子载波的能量水平和阈值能量水平的比较来识别毁坏的子载波，消隐每一个被识别为毁坏的子载波的频率分量，以及输出所述符号的频率分量，其中每一个毁坏的子载波的频率分量被消隐而未毁坏的子载波的频率分量未被消隐。

附图说明

注意，附图仅示出了示例实施例，并因此不应被认为限制了本发明的范围。附图中的元素是出于简明的目的示出，并且并不一定按比例绘制。

图1是接收系统的示例实施例的框图，其中该接收系统使用频域载波消隐来减少多载波信号的符号解调中的错误。

图2是在一些PLC系统中使用的包括前置码(preamble)和数据符号的多载波信号的示例实施例的信号图。

图3是用于处理接收的多载波符号的频域载波消隐模块的示例实施例的框图。

图4是利用频域载波消隐来处理接收的多载波符号的示例实施例的处理流程图。

图5是用于在多载波信号的突发(burst)解调中减少错误的频域载波消隐的代表性子载波图的示例实施例。

图6是比较在通信信道内存在噪声的情况下使用和不使用频域载波消隐的结果的代表性图示的示例实施例。

图7是受消弱了一些子载波的音干扰和脉冲噪声影响的多载波符号的代表性图示的示例实施例。

图8是消弱了接收的符号内的子载波的信道噪声的代表性子载波图的示例实施例。

具体实施方式