[发明专利]一种短保护间隔的正交频分复用无线传输方法

说明书

本发明涉及一种短保护间隔的正交频分复用无线传输方法，所述方法包括步骤1，选择RGI长度；步骤2，处理发射端信号；步骤3，处理接收端信号；本发明所述方法既可改善SCSE的OFDM系统的误码性，又可降低现有CP的OFDM中CP对系统资源的开销，本发明RGI的OFDM与CP的OFDM相比较，RGI的OFDM的保护间隔长度小于CP的保护间隔长度，能够提高无线传输的频谱效率，本发明RGI的OFDM与SCSE的OFDM相比较，不要求接收机同步首径，对CP信号的估计误差较小，从而提高系统的误码性。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种短保护间隔的正交频分复用无线传输方法。

背景技术

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)作为最典型的多载波传输技术，在4G、5G的移动通信系统及无线局域网等多个应用场景中发挥着重要作用。在多径传播环境中，通过在相邻OFDM符号之间插入保护间隔对抗多径干扰，仅保护间隔的长度大于或等于信道的时延扩展，OFDM符号就可免受多径干扰的影响。通常，在相邻OFDM符号之间插入保护间隔可分为循环前缀(Cyclic Prefix，CP)和全零前缀(Zero-padding Prefix，ZP)两种形式。但是，从信息的角度来考虑，无论CP还是ZP均是冗余信号，CP或ZP会对频谱效率、能量效率、传输速率等方面造成一定程度的开销。保护间隔对当前的OFDM系统造成的开销最高可达总带宽的1/4。由于无线资源的稀缺性，保护间隔是OFDM对抗无线衰落信道付出的代价。

中国专利201510141031.3公开了不需要循环前缀的OFDM/OFDMA符号循环移位均衡方法，SCSE-OFDM是一种无保护间隔(Cyclic Prefix-free)的OFDM传输方案，相比于现有的基于Cyclic Prefix的OFDM系统(Cyclic Prefix-OFDM)，在频谱效率方面具有显著的优势。但是，SCSE-OFDM要求接收机同步于首径(发射信号经多径传播到达接收机所需时间最短的可分辨路径)，并利用首径的先验信息进行迭代进而估计出Cyclic Prefix信号。在散射体丰富的环境中，首径信号较弱，SCSE-OFDM在对Cyclic Prefix信号进行估计时会造成较大的估计误差，从而恶化系统的误码性能。因此，SCSE-OFDM的普适性存在着技术层面的缺陷。

中国专利201510811542.1公开了基于SCSE-OFDM/OFDMA系统的存储反馈均衡算法，与中国专利201510141031.3相比，在发射端的信号处理是相同的，在接收端增加了存储反馈均衡模块，从根本上解决了SCSE-OFDM/OFDMA存在的误码传播问题。

中国专利201910687595.5公开了一种适用于短循环前缀OFDM的干扰抵消检测方法，本发明根据信道时延功率谱算出部分干扰抵消的窗半径，对设计的子载波分组依此进行部分干扰抵消检测，本发明适用OFDM信号在多径衰落信道中由于Cyclic Prefix不充分引起的较为严重的符号间干扰(ISI)和子载波间干扰(ICI)。但是本发明没有解决误码率与频谱效率的折中问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种短保护间隔(Reduced GuardInterval，RGI)的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)无线传输方法，具体包括如下步骤：

步骤1，选择RGI长度：

步骤1.1，对多径时延进行量化：

可分辨路径共有L+1条，分别表示为路径0，路径1...，路径L，路径的时延τ_l相对于采样周期T_s的长度定义为

步骤1.2，构建维度为M×(M+l)的P_l矩阵：