[发明专利]截断与外推重构多载波信号中导频序列的设计方法

说明书

截断与外推重构多载波信号中导频序列的设计方法，它属于无线通信技术领域。本发明解决了采用传统导频的压缩OFDM系统中，被压缩的导频经重构后无法消除自干扰，进而导致对信道估计的准确性差的问题。本发明针对压缩OFDM传输方法引入的自干扰影响导频辅助的信道估计的准确性问题，通过设计隔点置零的导频序列，降低压缩导频的畸变程度，提升信道估计的准确性。本发明可以应用于截断与外推重构多载波信号中导频序列的设计。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种截断与外推重构多载波信号中导频序列的设计方法。

背景技术

随着通信系统的日益发展，海量数据对通信资源的需求量随之增长，5G通信高通量场景对于高效传输的需求推动了信号编码、调制技术、滤波器设计等一系列高频谱效率传输技术的发展。对于OFDM系统而言，由于正交系统满足奈奎斯特准则，通信效率主要靠增加调制阶数，减少循环前缀、保护间隔，或降低带外辐射等手段来提升，但这些手段也有相应的局限性。例如，高阶调制使得信号对噪声更加敏感，并且对通信设备的要求更高。此外，这些技术也不能实现从符号量级提升传输效率。由此，OFDM信号的截断与外推重构方法应运而生，该方法是基于OFDM信号频带受限(带限)的特性，结合了带限信号外推思想而形成的一种新的高效传输方法。在发送端，对原始的OFDM信号截断后并发送；在接收端，通过对接收到的部分信号反复应用傅里叶变换及反变换、滤波、替换的迭代过程重构出整段OFDM信号。该方法能提升通信效率的代价与前提是通过发送端对原始信号截断，引入自干扰为代价，但接收端的重构过程基于外推方法恢复信号，尽量减少自干扰引起的信号畸变。

众所周知，信道估计是使得后续信号检测及译码过程的基础，在截断与外推重构多载波传输中，信道估计更是准确重构的基础。常用于OFDM信道估计的导频包括块状导频、梳状导频等。块状导频可视作一个完整的OFDM符号，每个OFDM符号的所有子载波都用于传输导频符号，它能够准确地估计带宽内各子载波上的信道信息，适用于频率选择性信道；而梳状导频能够更适应快时变信道的变化，但需要通过内插的方法得到整个频带内的信道信息。对于压缩OFDM系统而言，也可以采用导频辅助的信道估计方法。如果将导频信号与发送的数据一起进行压缩传输，势必会产生导频所在频点上的自干扰，而这种自干扰会对信道估计结果产生难以消除的影响，针对此问题尚未存在相应的导频插入方法设计。

发明内容

本发明的目的是为解决采用传统导频的压缩OFDM系统中，被压缩的导频经重构后无法消除自干扰，进而导致对信道估计的准确性差的问题，而提出了一种截断与外推重构多载波信号中导频序列的设计方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

基于本发明的一个方面，一种截断与外推重构多载波信号中导频序列的设计方法，所述方法具体包括以下步骤：

在发送端

步骤一、生成一组长度为N_p的梳状导频序列，将生成的梳状导频序列作为压缩OFDM系统的导频序列x_p；

步骤二、对数据序列x_d进行星座点映射后，再对映射结果进行串/并转换，获得串/并转换后的结果；

其中，数据序列x_d的长度为N_d；

依据梳状导频模式将导频序列x_p插入串/并转换后的结果中，即将梳状导频序列的导频符号隔点置零地均匀分布在串/并转换后的结果中，得到包含梳状导频的信号x，并对信号x进行N-IDFT变换，得到N-IDFT变换后的OFDM信号x_OFDM；

步骤三、将N-IDFT变换后的OFDM信号x_OFDM通过截断滤波器Φ_N，截取前N/2点信号，得到压缩OFDM符号x_p1,comb；