專(zhuān)利名稱(chēng)：正交多子帶傳輸波形的生成方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域，特別涉及正交多子帶傳輸波形的生成技術(shù)。
背景技術(shù)：
為了能在空中接口高效地傳輸數(shù)據(jù)，有 一種做法是將整個(gè)頻帶劃分成若 干個(gè)通?；檎坏淖訋?，每個(gè)子帶中傳一路數(shù)據(jù)，子帶中以數(shù)據(jù)塊為單位
進(jìn)行傳輸，每個(gè)數(shù)據(jù)塊通常包括多個(gè)數(shù)據(jù)信息并以一個(gè)循環(huán)前綴(Cyclic Prefix，簡(jiǎn)稱(chēng)"CP")保護(hù)。
為了能夠進(jìn)行子帶的傳輸，需要根據(jù)待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)生成子帶波形。子帶 波形的生成有頻域和時(shí)域兩種實(shí)現(xiàn)方式。其中頻域的實(shí)現(xiàn)方式基于快速傅里 葉變換(Fast Fourier Transform,簡(jiǎn)稱(chēng)"FFT，， )/逆向快速傅立葉變換(Inverse Fast Transform,簡(jiǎn)稱(chēng)"IFFT")變換對(duì)，即先通過(guò)FFT將數(shù)據(jù)塊變換到頻 域，在頻域和濾波器的頻率響應(yīng)相乘，然后通過(guò)IFFT再變回到時(shí)域，形成 時(shí)域的單載波形式的子帶信號(hào)。
頻域?qū)崿F(xiàn)方式比較直接，但當(dāng)數(shù)據(jù)塊時(shí)域時(shí)間窗較長(zhǎng)或時(shí)域采樣率較高 時(shí)需要非常大的FFT/IFFT變換，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較大，在這種情況下，采用時(shí) 域?yàn)V波的方式復(fù)雜度一交小。
已有的時(shí)域?qū)崿F(xiàn)方式將數(shù)據(jù)塊與時(shí)域?yàn)V波器進(jìn)行巻積運(yùn)算，將時(shí)域?yàn)V波 后的結(jié)果超出時(shí)域時(shí)間窗的部分拷貝到時(shí)域時(shí)間窗內(nèi)并疊加起來(lái)，其具體過(guò) 程如圖1所示。
圖1(a)是子帶濾波器的時(shí)域波形，其中Tb是以CP保護(hù)的子帶數(shù)據(jù)塊 的長(zhǎng)度；圖1(b)是要發(fā)送的調(diào)制后數(shù)據(jù)。二者巻積結(jié)果如圖1 (c)所示，分
6為block0， block1， blockp1三部分。如果子帶濾波器的帶寬較窄，時(shí)域波 形拖尾較長(zhǎng)，巻積結(jié)果還會(huì)有block2， block3,…和blockp2, blockp3,...
等部分。這些部分需要疊加起來(lái)，如圖1(d)、 (e)、 (f)所示，最終得到圖1(g) 的結(jié)果。
可以看出，已有的時(shí)域?yàn)V波方法采用了拷貝相加的辦法，需要較大的存 儲(chǔ)空間和較復(fù)雜的控制，尤其是在子帶濾波器系數(shù)較多情況下更為嚴(yán)重。
圖1只是一個(gè)子帶的情況，不過(guò)從圖1也可以看出，時(shí)域?yàn)V波器波形的 頻域響應(yīng)有過(guò)渡帶，在將多個(gè)子帶映射到系統(tǒng)帶寬內(nèi)時(shí)，為了保證各個(gè)子帶 之間保持正交，各子帶之間需要有過(guò)渡帶，過(guò)渡帶的存在降低了頻譜使用效 率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種正交多子帶傳輸波形的生成方法及其裝置， 可以在時(shí)域生成正交多子帶傳輸波形而無(wú)需引入保護(hù)帶。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種正交多子帶傳輸波 形的生成方法，包括以下步驟
對(duì)M路數(shù)據(jù)分別進(jìn)行sine濾波，M>1;
對(duì)M路經(jīng)sine濾波后的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行數(shù)字頻率移位，將各路數(shù)據(jù)分別 移至該路所對(duì)應(yīng)的子帶的頻率處；
將M路經(jīng)數(shù)字頻率移位的數(shù)據(jù)相加后作為正交多子帶傳輸波形輸出。
本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了 一種正交多子帶傳輸波形的生成方法，包括 以下步驟
對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行離散傅立葉逆變換得到M路變換結(jié)果，每次變換時(shí)從 M路數(shù)據(jù)中各取一個(gè)數(shù)據(jù)組成M個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，M>1;將M路變換結(jié)果分別經(jīng)M個(gè)不同的多相成分濾波器進(jìn)行濾波；
將M個(gè)多相成分濾波器輸出的M路濾波結(jié)果延時(shí)相加后作為正交多子 帶傳輸波形輸出；
其中，sine濾波器的波形在時(shí)域M倍過(guò)采樣后被分成M個(gè)多相成分濾 波器，每個(gè)多相成分濾波器的系數(shù)是該sinc濾波器系數(shù)個(gè)數(shù)的M分之一。
本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種正交多子帶傳輸波形的生成裝置，包
括
M個(gè)sinc濾波器，分別用于對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行sinc濾波，M>1;
M個(gè)數(shù)字頻率移位單元，分別用于對(duì)M路經(jīng)sine濾波器濾波后的數(shù)據(jù) 進(jìn)行數(shù)字頻率移位，將各路數(shù)據(jù)分別移至該路所對(duì)應(yīng)的子帶的頻率處；
加法單元，用于將M路經(jīng)數(shù)字頻率移位單元處理的數(shù)據(jù)相加后作為正交 多子帶傳輸波形輸出。
本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種正交多子帶傳輸波形的生成裝置，包
括
IDFT單元，用于對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行離散傅立葉逆變換得到M路變換結(jié)果， 每次變換時(shí)從M路數(shù)據(jù)中各取一個(gè)數(shù)據(jù)組成M個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，M>1;
M個(gè)不同的多相成分濾波器，分別用于對(duì)IDF單元輸出的M路變換結(jié) 果中的一路進(jìn)行濾波；
M個(gè)不同的延時(shí)單元，分別用于對(duì)M個(gè)多相成分濾波器輸出的M路濾 波結(jié)果中的 一路進(jìn)行延時(shí)處理；
加法單元，用于將經(jīng)M個(gè)延時(shí)單元處理的M路數(shù)據(jù)相加后作為正交多 子帶傳輸波形輸出；
其中，sine濾波器的波形在時(shí)域M倍過(guò)采樣后被分成M個(gè)多相成分濾波器，每個(gè)多相成分濾波器的系數(shù)是該sinc濾波器系數(shù)個(gè)數(shù)的M分之一。
本發(fā)明實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于
通過(guò)在時(shí)域?qū)Ω鱥 各數(shù)據(jù)進(jìn)行sine濾波而生成正交多子帶傳輸波形，相對(duì) 于現(xiàn)有技術(shù)中時(shí)域?yàn)V波方式，避免了保護(hù)帶的引入，提高了頻譜效率，相對(duì) 于頻域?qū)崿F(xiàn)方式避免了對(duì)較大FFT/IFFT的要求。
進(jìn)一步地，sine函數(shù)的最大點(diǎn)和第一過(guò)零點(diǎn)之間的距離為1/子帶帶寬， 與子帶帶寬匹配，濾波效果最佳。采樣間隔為1/系統(tǒng)帶寬，既有足夠的精度 數(shù)據(jù)量又不是太大。
進(jìn)一步地，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)拓展后再進(jìn)行時(shí)域sine濾波，將sine 濾波結(jié)果中的指定部分作為有效濾波結(jié)果輸出，所需的存儲(chǔ)空間更小，控制 更為簡(jiǎn)單。
進(jìn)一步地，可以以循環(huán)緩存的使用大小作為數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度，這樣就可以 通過(guò)控制循環(huán)緩存的使用大小來(lái)產(chǎn)生不同時(shí)域長(zhǎng)度的傳輸符號(hào)，以及相應(yīng)的 循環(huán)前綴。特別在應(yīng)用場(chǎng)景要求不同的CP長(zhǎng)度時(shí)，就可以調(diào)整傳輸符號(hào)的 長(zhǎng)度，使得系統(tǒng)的頻譜效率保持穩(wěn)定，同時(shí)傳輸符號(hào)的除多普勒偏移特性之 外的傳輸特性比如頻率偏移特性、定時(shí)偏移特性并不改變。
進(jìn)一步地，通過(guò)將一個(gè)數(shù)據(jù)流分在多個(gè)子帶中傳輸，可以同時(shí)擁有較好 的功率峰均比和抗頻域選擇性干擾性能。
另一個(gè)方案中，對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行離散傅立葉逆變換(Inverse Discrete Fourier Transformation,簡(jiǎn)稱(chēng)"IDFT")，再由M個(gè)多相成分濾波器分別 濾波后延時(shí)相加，M個(gè)子帶同時(shí)產(chǎn)生的計(jì)算復(fù)雜度只想當(dāng)于一個(gè)sinc濾波器 的運(yùn)算量，提高了運(yùn)算效率。雖然作了一次IDFT，不過(guò)該IDFT的大小與子 帶的個(gè)數(shù)有關(guān)， 一般子帶寬度較寬，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)子帶的個(gè)數(shù)不會(huì)太大，這樣 IDFT也不會(huì)太大，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中子帶波形的濾波后拷貝相加的生成方法示意圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式中正交多子帶傳輸波形的生成方法流程示意
圖3是本發(fā)明第一實(shí)施方式中給定頻域帶寬矩形正交語(yǔ)及其時(shí)域?yàn)V波器 波形示意圖4是本發(fā)明第二實(shí)施方式中正交多子帶傳輸波形的生成方法流程示意
圖5是本發(fā)明第三實(shí)施方式中正交多子帶傳輸波形的生成裝置結(jié)構(gòu)示意
圖6是本發(fā)明第二和第四實(shí)施方式中sinc濾波器的多相分解示意圖； 圖7是本發(fā)明第四實(shí)施方式中正交多子帶傳輸波形的生成裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì) 節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒(méi)有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于 以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保 護(hù)的技術(shù)方案。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā) 明的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明第一實(shí)施方式涉及一種正交多子帶傳輸波形的生成方法，其流程如圖2所示。
在步驟201中，將同一個(gè)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)分為M路，M為大于1的整 數(shù)，即M路數(shù)據(jù)屬于同一數(shù)據(jù)流。通過(guò)將一個(gè)數(shù)據(jù)流分在多個(gè)子帶中傳輸， 可以同時(shí)擁有較好的功率峰均比和抗頻域選擇性干擾性能。每一路數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng) 一個(gè)子帶，各個(gè)子帶的帶寬可以相同也可以不同。
可以理解，M路數(shù)據(jù)也可以分別屬于同 一 用戶(hù)設(shè)備的不同的數(shù)據(jù)流。
此后進(jìn)入步驟202,在每一路中，以數(shù)據(jù)塊(由連續(xù)的N個(gè)數(shù)據(jù)組成， N>1)為基礎(chǔ)，在該數(shù)據(jù)塊的前后分別進(jìn)行循環(huán)拓展，得到一個(gè)序列?？赏?過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)循環(huán)拓展
將數(shù)據(jù)塊保存在循環(huán)緩存中，依次循環(huán)輸出循環(huán)緩存中數(shù)據(jù)，得到序列， 其中N為該循環(huán)緩存的使用大小。循環(huán)緩存的總?cè)萘靠赡茌^大，但循環(huán)緩存 實(shí)際被使用的大小可能只是總?cè)萘康囊徊糠?，而?shí)際被使用的那部分大小是 可以控制的。
本實(shí)施方式以循環(huán)緩存的使用大小作為數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度，這樣就可以通過(guò) 控制循環(huán)緩存的使用大小來(lái)產(chǎn)生不同時(shí)域長(zhǎng)度的傳輸符號(hào)，以及相應(yīng)的循環(huán) 前綴。特別在應(yīng)用場(chǎng)景要求不同的CP長(zhǎng)度時(shí)，就可以調(diào)整傳輸符號(hào)的長(zhǎng)度， 使得系統(tǒng)的頻i普效率保持穩(wěn)定，同時(shí)傳輸符號(hào)除多普勒偏移特性之外的傳輸 特性比如頻率偏移特性、定時(shí)偏移特性并不改變。
此后進(jìn)入步驟203，對(duì)M路數(shù)據(jù)分別以sine濾波器進(jìn)行sine濾波。
sinc濾波器是一個(gè)全部除去給定帶寬之上的信號(hào)分量而只保留低頻信號(hào) 的理想電子濾波器。在頻域它的形狀象一個(gè)矩形函數(shù)，在時(shí)域它的形狀象一 個(gè)sine函凄t。 sine函凄史y(t)=sin( 7T女t)/丌/t。
通過(guò)在時(shí)域?qū)Ω髀窋?shù)據(jù)進(jìn)行sine濾波而生成正交多子帶傳輸波形，相對(duì) 于現(xiàn)有技術(shù)中時(shí)域?yàn)V波方式，避免了保護(hù)帶的引入，提高了頻譜效率，相對(duì)
ii于頻域?qū)崿F(xiàn)方式避免了對(duì)較大FFT/IFFT的要求。
本實(shí)施方式中，sine濾波所使用的sine函數(shù)的最大點(diǎn)和第一過(guò)零點(diǎn)之間 的距離為1/BWsb，數(shù)據(jù)的時(shí)域采樣間隔是1/BW，其中BWsb是進(jìn)行sinc
濾波的一路數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的子帶的帶寬，BW是系統(tǒng)帶寬。sine函數(shù)的最大點(diǎn) 和第一過(guò)零點(diǎn)之間的距離為1/子帶帶寬，與子帶帶寬匹配，濾波效果最佳。 采樣間隔為1/系統(tǒng)帶寬，既有足夠的精度數(shù)據(jù)量又不是太大。
圖3示出sine濾波器參數(shù)的一個(gè)例子，在圖三(a)中，待產(chǎn)生子帶信號(hào) 帶寬為BWsb,整個(gè)系統(tǒng)帶寬為BW,其中BW=3xBWsb。對(duì)應(yīng)的，在圖 3(b)的時(shí)域波形中，sine函數(shù)最大點(diǎn)和第一過(guò)零點(diǎn)的距離為1/BWsb,以虛 豎線(xiàn)代表的時(shí)域采樣點(diǎn)間隔為1/BW。圖3的例子中系統(tǒng)帶寬是子帶帶寬的3 倍，在本發(fā)明的其它例子中，也可以是其它的倍數(shù)關(guān)系。隨著系統(tǒng)帶寬BW 和子帶帶寬BWsb比例的不同，時(shí)域?yàn)V波器的波形也有所不同，圖3中波形 和采樣點(diǎn)的關(guān)系表示了這一狀況。
此外，可以理解，也可以采用更大時(shí)域采樣間隔以減少數(shù)據(jù)量，或采用 更小的時(shí)域采樣間隔以提高精度。在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到進(jìn)行sine濾波的 sine濾波器可能無(wú)法精確地實(shí)現(xiàn)sine函數(shù)，所以在一些應(yīng)用場(chǎng)景下sine函 數(shù)的最大點(diǎn)和第一過(guò)零點(diǎn)之間的距離可能不是1/BWsb。
此后進(jìn)入步驟204,從sinc濾波的濾波結(jié)果中，選擇在時(shí)間上與數(shù)據(jù)塊 輸入sinc濾波器的時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的部分作為有效濾波結(jié)果。有效濾波結(jié)果的 長(zhǎng)度可以是N,這種情況下還要再增加為該有效濾波結(jié)果增加CP的步驟。 有效濾波結(jié)果的長(zhǎng)度也可以是N加上CP的長(zhǎng)度，這樣加CP的步驟就可以 省掉了。
步驟204與步驟202協(xié)同使用，步驟202中所得序列的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足以 下條件如果在序列的前后再進(jìn)行循環(huán)拓展，則有效濾波結(jié)果不變。
通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)拓展后再進(jìn)行時(shí)域sine濾波，將sine濾波結(jié)果中的指定部分作為有效濾波結(jié)果輸出，所需的存儲(chǔ)空間更小，控制更為簡(jiǎn)單。
可以理解，當(dāng)然也可以不使用循環(huán)拓展的方式，也就是不要步驟202和 204,而是根據(jù)類(lèi)似圖1的現(xiàn)有技術(shù)，將sinc濾波后的結(jié)果超出時(shí)域時(shí)間窗 的部分拷貝到時(shí)域時(shí)間窗內(nèi)并疊加起來(lái)。
此后進(jìn)入步驟205，對(duì)M路經(jīng)sine濾波后的有效濾波結(jié)果分別進(jìn)行數(shù) 字頻率移位，將各路數(shù)據(jù)分別移至該路所對(duì)應(yīng)的子帶的頻率處。
此后進(jìn)入步驟206，將M路經(jīng)數(shù)字頻率移位的數(shù)據(jù)相加后作為正交多子 帶傳輸波形輸出。
本發(fā)明第二實(shí)施方式涉及一種正交多子帶傳輸波形的生成方法，其流程 如圖4所示。
在步驟401中，將同一個(gè)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)分為M路，M>1，即M路數(shù)
據(jù)屬于同一數(shù)據(jù)流。通過(guò)將一個(gè)數(shù)據(jù)流分在多個(gè)子帶中傳輸，可以同時(shí)擁有 較好的功率峰均比和抗頻域選擇性干擾性能。
可以理解，M路數(shù)據(jù)也可以分別屬于同 一用戶(hù)設(shè)備的不同的數(shù)據(jù)流。
此后進(jìn)入步驟402，對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行IDFT變換得到M路變換結(jié)果，每 次變換時(shí)從M路數(shù)據(jù)中各取一個(gè)數(shù)據(jù)組成M個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換。
此后進(jìn)入步驟403,將M路變換結(jié)果分別經(jīng)M個(gè)不同的多相成分濾波 器進(jìn)行濾波。
這里介紹一下sinc濾波器的多相成分濾波器的概念。如圖6所示，sine 濾波器的波形在時(shí)域M倍過(guò)采樣后被分成M個(gè)多相成分濾波器，如A(z"、 《(z"、直到&一,(,)。這些多相成分濾波器系數(shù)個(gè)數(shù)只是原來(lái)濾波器系數(shù)個(gè) 數(shù)的M分之一。圖6中，M=3。
此后進(jìn)入步驟404，將M個(gè)多相成分濾波器輸出的M路濾波結(jié)果延時(shí) 相加后作為正交多子帶傳輸波形輸出。對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行IDFT變換，再由M個(gè)多相成分濾波器分別濾波后延時(shí) 相加，M個(gè)子帶同時(shí)產(chǎn)生的計(jì)算復(fù)雜度只想當(dāng)于一個(gè)sinc濾波器的運(yùn)算量， 提高了運(yùn)算效率。雖然作了一次IDFT，不過(guò)該IDFT的大小與子帶的個(gè)數(shù)有 關(guān)， 一般子帶寬度較寬，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)子帶的個(gè)數(shù)不會(huì)太大，這樣IDFT也不 會(huì)太大，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低。
本發(fā)明的方法實(shí)施方式可以以軟件、硬件、固件等等方式實(shí)現(xiàn)。不管本 發(fā)明是以軟件、硬件、還是固件方式實(shí)現(xiàn)，指令代碼都可以存儲(chǔ)在任何類(lèi)型 的計(jì)算機(jī)可訪(fǎng)問(wèn)的存儲(chǔ)器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易 失性的，固態(tài)的或者非固態(tài)的，固定的或者可是換的介質(zhì)等等)。同樣，存 儲(chǔ)器可以例如是可編程陣列邏輯(Programmable Array Logic,簡(jiǎn)稱(chēng) "PAL")、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory,簡(jiǎn)稱(chēng)"RAM")、 可編程只讀存4諸器(Programmable Read Only Memory,簡(jiǎn)稱(chēng)"PROM")、 只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory,簡(jiǎn)稱(chēng)"ROM")、電可擦除可編程只讀 存儲(chǔ)器(Electrically Erasable Programmable ROM,簡(jiǎn)稱(chēng)"EEPROM")、 磁盤(pán)、光盤(pán)、數(shù)字通用光盤(pán)(Digital Versatile Disc,簡(jiǎn)稱(chēng)"DVD")等等。
本發(fā)明第三實(shí)施方式涉及一種正交多子帶傳輸波形的生成裝置，其結(jié)構(gòu) 如圖5所示。該裝置包括
分路單元501，用于將同一個(gè)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)分為M路，M>1，每一路 分別輸出到一個(gè)循環(huán)緩存502。通過(guò)將一個(gè)數(shù)據(jù)流分在多個(gè)子帶中傳輸，可 以同時(shí)擁有較好的功率峰均比和抗頻域選擇性干擾性能。多路數(shù)據(jù)也可以屬 于不同的數(shù)據(jù)流，此時(shí)分路單元501可被省略。
M個(gè)循環(huán)緩存502，每個(gè)循環(huán)緩存502對(duì)應(yīng)一路數(shù)據(jù)，用于以該路中連 續(xù)的N個(gè)數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)塊為基礎(chǔ)，在該數(shù)據(jù)塊的前后分別進(jìn)行循環(huán)拓展， 輸出一個(gè)序列至該路對(duì)應(yīng)的sinc濾波器503。
M個(gè)sine濾波器503，分別用于對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行sine濾波。通過(guò)在時(shí)域?qū)Ω髀窋?shù)據(jù)進(jìn)行sine濾波而生成正交多子帶傳輸波形，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中 時(shí)域?yàn)V波方式，避免了保護(hù)帶的引入，提高了頻語(yǔ)效率，相對(duì)于頻域?qū)崿F(xiàn)方 式避免了對(duì)較大FFT/IFFT的要求。
sine濾波器503所使用的sine函數(shù)的最大點(diǎn)和第一過(guò)零點(diǎn)之間的距離 為1/BWsb，數(shù)據(jù)的時(shí)域采樣間隔是1/BW,其中BWsb是進(jìn)行sinc濾波的
一路數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的子帶的帶寬，BW是系統(tǒng)帶寬。
sinc濾波器參數(shù)可以根據(jù)子帶寬度和系統(tǒng)采樣頻率/系統(tǒng)帶寬調(diào)整，從而 可以適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境。
M個(gè)中間緩存504,每個(gè)中間緩存504對(duì)應(yīng)一路數(shù)據(jù)，用于在該路所對(duì) 應(yīng)的sinc濾波器503輸出的濾波結(jié)果中，選擇在時(shí)間上與數(shù)據(jù)塊輸入該sine 濾波器503的時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的部分作為有效濾波結(jié)果，輸出到該路對(duì)應(yīng)的數(shù) 字頻率移位單元505。
本實(shí)施方式中循環(huán)緩存502與中間緩存504是成對(duì)使用的。循環(huán)緩存 502所生成的序列的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足以下條件如果在該序列的前后再進(jìn)行循環(huán) 拓展，則中間緩存504所輸出的有效濾波結(jié)果沒(méi)有變化。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行循 環(huán)拓展后再進(jìn)行時(shí)域sine濾波，將sine濾波結(jié)果中的指定部分作為有效濾 波結(jié)果輸出，所需的存儲(chǔ)空間更小，控制更為簡(jiǎn)單。
M個(gè)數(shù)字頻率移位單元505,分別用于對(duì)M路經(jīng)sine濾波器503濾波
后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字頻率移位，將各路數(shù)據(jù)分別移至該路所對(duì)應(yīng)的子帶的頻率 處。
加法單元506，用于將M路經(jīng)數(shù)字頻率移位單元505處理的數(shù)據(jù)相加后 作為正交多子帶傳輸波形輸出。
第一實(shí)施方式是與本實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施方式，本實(shí)施方式可與 第一實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第一實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施 方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)^支術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實(shí)施方式中。
本發(fā)明第四實(shí)施方式涉及一種正交多子帶傳輸波形的生成裝置。該裝置
包括
分路單元，用于將同一個(gè)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)分為M路，輸出到IDFT單元。
IDFT單元，用于對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行IDFT變換得到M路變換結(jié)果，每次 變換時(shí)從M路數(shù)據(jù)中各取一個(gè)數(shù)據(jù)組成M個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，M>1。
M個(gè)不同的多相成分濾波器，分別用于對(duì)IDFT單元輸出的M路變換結(jié) 果中的一路進(jìn)行濾波。其中，sinc濾波器的波形在時(shí)域M倍過(guò)采樣后被分成 M個(gè)多相成分濾波器，每個(gè)多相成分濾波器的系數(shù)是該sine濾波器系數(shù)個(gè)數(shù) 的M分之一。如圖6示出了 M-3時(shí)sinc濾波器的多相分解形成3個(gè)多相 成分濾波器&(z"、 a(z"、 ^(z")的原理圖。
M個(gè)不同的延時(shí)單元，分別用于對(duì)M個(gè)多相成分濾波器輸出的M路濾 波結(jié)果中的 一路進(jìn)行延時(shí)處理。
加法單元，用于將經(jīng)M個(gè)延時(shí)單元處理的M路數(shù)據(jù)相加后作為正交多 子帶傳輸波形輸出。
本實(shí)施方式的一個(gè)例子如圖7所示。在圖7中，MxN個(gè)編碼后數(shù)據(jù)符 號(hào)被分流成M路，每路調(diào)制到一個(gè)子帶上，每個(gè)子帶有N個(gè)符號(hào)。IDFT單 元(通常以IFFT實(shí)現(xiàn))每次從此M路數(shù)據(jù)流中各取一個(gè)符號(hào)，變換到頻域 后分別經(jīng)過(guò)多相成分濾波器&(z"、 A(z"........ ^4(z")進(jìn)行濾波，然后
延時(shí)相加，其中Z是延時(shí)的長(zhǎng)度。
本實(shí)施方式中IDFT的大小跟子帶的個(gè)數(shù)有關(guān)， 一般來(lái)說(shuō)子帶的寬度較 寬，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)子帶的個(gè)數(shù)不會(huì)太大，這樣IDFT不會(huì)太大，從而降低了實(shí) 現(xiàn)復(fù)雜度。同時(shí)，多相濾波器A(,)、 A(z"、直到等的總的系數(shù)個(gè) 數(shù)和原始sine濾波器的個(gè)數(shù)一樣多，M個(gè)子帶同時(shí)產(chǎn)生的計(jì)算復(fù)雜度只相當(dāng)于圖5中一個(gè)sinc濾波器503的運(yùn)算量。仔細(xì)設(shè)計(jì)多相濾波器的具體實(shí)現(xiàn)還 會(huì)有復(fù)雜度上的節(jié)省。
第二實(shí)施方式是與本實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施方式，本實(shí)施方式可與 第二實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第二實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施 方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中才是 到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第二實(shí)施方式中。
需要說(shuō)明的是，本發(fā)明裝置實(shí)施方式(第三和第四實(shí)施方式)中提到的 各單元都是邏輯單元，在物理上， 一個(gè)邏輯單元可以是一個(gè)物理單元，也可 以是一個(gè)物理單元的一部分，還可以以多個(gè)物理單元的組合實(shí)現(xiàn)，這些邏輯 單元本身的物理實(shí)現(xiàn)方式并不是最重要的，這些邏輯單元所實(shí)現(xiàn)的功能的組
合是才解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問(wèn)題的關(guān)鍵。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新
雖然通過(guò)參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方式，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和 描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各 種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種正交多子帶傳輸波形的生成方法，其特征在于，包括以下步驟對(duì)M路數(shù)據(jù)分別進(jìn)行sinc濾波，M＞1；對(duì)M路經(jīng)sinc濾波后的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行數(shù)字頻率移位，將各路數(shù)據(jù)分別移至該路所對(duì)應(yīng)的子帶的頻率處；將M路經(jīng)所述數(shù)字頻率移位的數(shù)據(jù)相加后作為正交多子帶傳輸波形輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交多子帶傳輸波形的生成方法，其特征在 于，所述進(jìn)行sinc濾波的步驟中，sine濾波所使用的sine函數(shù)的最大點(diǎn)和 第一過(guò)零點(diǎn)之間的距離為1/BWsb,數(shù)據(jù)的時(shí)域采樣間隔是1/BW,其中 BWsb是進(jìn)行sine濾波的一路數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的子帶的帶寬，BW是系統(tǒng)帶寬。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的正交多子帶傳輸波形的生成方法，其特征在 于，在所述進(jìn)行sinc濾波的步驟之前，還包括以下步驟在每一路中，以連續(xù)的N個(gè)數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)塊為基礎(chǔ)，在該數(shù)據(jù)塊的 前后分別進(jìn)行循環(huán)拓展，得到一個(gè)序列，對(duì)該序列進(jìn)行所述sine濾波，N>1;在所述進(jìn)行sinc濾波的步驟之后，還包括以下步驟從sine濾波的濾波結(jié)果中，選擇在時(shí)間上與所述數(shù)據(jù)塊輸入進(jìn)行所述 sine濾波的濾波器的時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的部分作為有效濾波結(jié)果進(jìn)行所述數(shù)據(jù) 頻率移位；其中，所述序列的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足以下條件如果在所述序列的前后再進(jìn)行 循環(huán)拓展，則所述有效濾波結(jié)果不變。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的正交多子帶傳輸波形的生成方法，其特征在 于，通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)所述循環(huán)拓展；將所述數(shù)據(jù)塊保存在循環(huán)緩存中，依次循環(huán)輸出循環(huán)緩存中數(shù)據(jù)，得到 所述序列，其中所述N為該循環(huán)緩存的使用大小。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的正交多子帶傳輸波形的生成方法，其特征在 于，所述M路數(shù)據(jù)屬于同一數(shù)據(jù)流，在所述循環(huán)拓展的步驟之前還包括以 下步驟將同一個(gè)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)分為M路，每一路分別進(jìn)行所述循環(huán)拓展。
6. —種正交多子帶傳輸波形的生成方法，其特征在于，包括以下步驟對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行離散傅立葉逆變換得到M路變換結(jié)果，每次變換時(shí)從 M路數(shù)據(jù)中各取一個(gè)數(shù)據(jù)組成M個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，M>1,每路數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一 個(gè)子帶；將所述M路變換結(jié)果分別經(jīng)M個(gè)不同的多相成分濾波器進(jìn)行濾波；將所述M個(gè)多相成分濾波器輸出的M路濾波結(jié)果延時(shí)相加后作為正交 多子帶傳輸波形輸出；其中，sine濾波器的波形在時(shí)域M倍過(guò)采樣后被分成所述M個(gè)多相成 分濾波器，每個(gè)多相成分濾波器的系數(shù)是該sine濾波器系數(shù)個(gè)數(shù)的M分之
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的正交多子帶傳輸波形的生成方法，其特征在 于，所述M路數(shù)據(jù)屬于同一數(shù)據(jù)流，在所述離散傅立葉逆變換的步驟之前 還包括以下步驟將同一個(gè)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)分為M路。
8. —種正交多子帶傳輸波形的生成裝置，其特征在于，包括M個(gè)sinc濾波器，分別用于對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行sinc濾波，M>1;M個(gè)數(shù)字頻率移位單元，分別用于對(duì)M路經(jīng)所述sine濾波器濾波后的 數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字頻率移位，將各路數(shù)據(jù)分別移至該路所對(duì)應(yīng)的子帶的頻率處；加法單元，用于將M路經(jīng)所述ft字頻率移位單元處理的數(shù)據(jù)相加后作 為正交多子帶傳輸波形輸出。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的正交多子帶傳輸波形的生成裝置，其特征在 于，所述sine濾波器所使用的sine函數(shù)的最大點(diǎn)和第一過(guò)零點(diǎn)之間的距離 為1/BWsb,數(shù)據(jù)的時(shí)域采樣間隔是1/BW,其中BWsb是進(jìn)行sinc濾波的 一路數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的子帶的帶寬，BW是系統(tǒng)帶寬。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的正交多子帶傳輸波形的生成裝置，其特征 在于，還包括M個(gè)循環(huán)緩存和M個(gè)中間緩存；每個(gè)循環(huán)緩存對(duì)應(yīng)一路數(shù)據(jù)，用于以該路中連續(xù)的N個(gè)數(shù)據(jù)組成的數(shù) 據(jù)塊為基礎(chǔ)，在該數(shù)據(jù)塊的前后分別進(jìn)行循環(huán)拓展，輸出一個(gè)序列至該路對(duì) 應(yīng)的sine濾波器；每個(gè)中間緩存對(duì)應(yīng)一路數(shù)據(jù)，用于在該路所對(duì)應(yīng)的sinc濾波器輸出的 濾波結(jié)果中，選擇在時(shí)間上與所述數(shù)據(jù)塊輸入該sine濾波器的時(shí)間段相對(duì) 應(yīng)的部分作為有效濾波結(jié)果，輸出到該路對(duì)應(yīng)的數(shù)字頻率移位單元；其中，所述序列的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足以下條件如果在所述序列的前后再進(jìn)行 循環(huán)拓展，則所述有效濾波結(jié)果沒(méi)有變化。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的正交多子帶傳輸波形的生成裝置，其特征 在于，還包括分路單元，用于將同一個(gè)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)分為M路，每一路分別輸出 到一個(gè)所述循環(huán)緩存。
12. —種正交多子帶傳輸波形的生成裝置，其特征在于，包括IDFT單元，用于對(duì)M路數(shù)據(jù)進(jìn)行離散傅立葉逆變換得到M路變換結(jié)果， 每次變換時(shí)從M路數(shù)據(jù)中各取一個(gè)數(shù)據(jù)組成M個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，M>1，每 路數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)子帶；M個(gè)不同的多相成分濾波器，分別用于對(duì)所述IDFT單元輸出的M路變 換結(jié)果中的 一路進(jìn)行濾波；M個(gè)不同的延時(shí)單元，分別用于對(duì)所述M個(gè)多相成分濾波器輸出的M 路濾波結(jié)果中的 一路進(jìn)行延時(shí)處理；加法單元，用于將經(jīng)所述M個(gè)延時(shí)單元處理的M贈(zèng)4t據(jù)相加后作為正 交多子帶傳輸波形輸出；其中，sine濾波器的波形在時(shí)域M倍過(guò)采樣后被分成所述M個(gè)多相成 分濾波器，每個(gè)多相成分濾波器的系數(shù)是該sinc濾波器系數(shù)個(gè)數(shù)的M分之
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的正交多子帶傳輸波形的生成裝置，其特征 在于，還包括分路單元，用于將同一個(gè)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)分為M路，輸出到所述IDFT 單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域，公開(kāi)了一種正交多子帶傳輸波形的生成方法及其裝置。本發(fā)明中，通過(guò)在時(shí)域?qū)Ω髀窋?shù)據(jù)進(jìn)行sinc濾波而生成正交多子帶傳輸波形，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中時(shí)域?yàn)V波方式，避免了保護(hù)帶的引入，提高了頻譜效率。sinc函數(shù)的最大點(diǎn)和第一過(guò)零點(diǎn)之間的距離為1/子帶帶寬，采樣間隔為1/系統(tǒng)帶寬。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)拓展后再進(jìn)行時(shí)域sinc濾波，將sinc濾波結(jié)果中的指定部分作為有效濾波結(jié)果輸出，所需的存儲(chǔ)空間更小，控制更為簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101616114SQ20081004354
公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日
發(fā)明者濤 吳, 張小東, 簡(jiǎn)相超, 垚 陳 申請(qǐng)人:展訊通信(上海)有限公司