[发明专利]超高速移动宽带通信中前导信号的发送方法与接收方法

说明书

本发明提供超高速移动宽带通信中前导信号的发送方法与接收方法。所述发送方法包括：生成一段长度为N的时域前导基序列A；生成一段长度为L的时域前导基符号D；以D为最小单元，级联扩展任意长度，构成前导符号P；在所述前导符号P之后级联数据符号，形成发送信号基带帧B；将所述基带帧B经过采样滤波器，得到滤波后的基带帧信号S，以限制基带信号带宽；将所述基带帧信号S通过上变频，形成射频信号，并向外发送。相比于现有技术，本发明在极低信噪比下具有良好的互相关特性，计算复杂度也大大降低，从而节约了芯片处理资源，提升了信息运算速度。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别是超高速移动宽带通信中前导信号的发送方法与接收方法。

背景技术

随着航空领域的快速发展，超音速(约等于1马赫)的载人和无人飞行器势必会在未来被广泛应用。超高速移动下的飞行器与飞行器、飞行器与地面之间的移动通信就具有重要的研究意义。现有技术文献(C.Yeh et al.，″Theory and Technology for StandardWiMAX Over Fiber in High Speed Train Systems,″in Journal of LightwaveTechnology，vol.28，no.16，pp.2327-2336，Aug.15，2010.)将支持2马赫以上移动速度的无线通信称为超高速移动通信。在超高速通信中，飞行器与飞行器之间的通信距离一般较远，通信跨域范围较广，同时飞行器会在偏远山区、丛林和海面等环境中飞行，通信环境较为复杂，具有背景噪声强、存在各种强电磁干扰和信号接收信噪比低等特点，从而要求通信系统能够在极低信噪比或存在各种不明干扰的复杂电磁环境下保持链路的可靠性。

OFDM技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)是多载波调制的一种，由于高频谱利用率和强抗衰落能力的优势，逐渐取代传统的CDMA(CodeDivision Multiple Access，码分多址)等单载波技术，成为宽带通信系统的主流技术。与CDMA等欠采样(即基带信号采样频率低于信号占用带宽)的单载波系统相比，OFDM系统的基带信号采样频率大于信号占用带宽。

由于OFDM系统的性能依赖于子载波之间的正交性，其对频率偏差较为敏感，当收发两端的定时偏差超过CP(Cyclic Prefix，循环前缀)长度时，会造成ISI(Inter SymbolInterference，符号间干扰)进而导致ICI(Inter Channel Interference，子载波间干扰)。同时，由于航空信道的恶劣性，通信系统通常暴露在复杂的电磁环境下，容易受到各种不明电磁波的干扰。因此，在超高速通信中，研究能够在极低信噪比(≤-10dB)下工作的同步技术就具有重要意义。

按照是否使用辅助数据，同步算法通常被分为数据辅助算法和非数据辅助算法。非数据辅助算法不需要在帧内插入额外的数据，具有频谱利用率高和传输效率高的优点，但一般同步的精度会较低；数据辅助算法需要在发送符号中添加额外的训练序列，在接收端通过对训练序列进行时域或频域的相关操作完成系统的定时和频率同步，通常包括基于前导符号的同步算法和基于导频符号的同步算法，该类算法虽然占用了多余的频谱带宽，但同步精度高，实现简单。