一種降低認知無線電帶外干擾的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種降低認知無線電帶外干擾的方法和裝置。其中的方法包括：對OFDM基帶信號進行NMSK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的OFDM-NMSK單邊帶信號；根據(jù)調(diào)制后的OFDM-NMSK單邊帶信號和各認知頻段的干擾消除要求，預(yù)先確定與各個加窗系數(shù)相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬；建立至少包括各認知頻段的干擾消除要求、各加窗系數(shù)以及相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬的干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表；當(dāng)需退出所占用的認知頻段時，根據(jù)該認知頻段的干擾消除要求查詢所述干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表，并選定相應(yīng)的加窗系數(shù)；根據(jù)所選定的加窗系數(shù)，關(guān)閉相應(yīng)數(shù)目的子載波。應(yīng)用本發(fā)明可以在有效降低認知無線電帶外干擾的同時提升系統(tǒng)性能。
【專利說明】一種降低認知無線電帶外干擾的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及移動通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種降低認知無線電帶外干擾的方法和
>J-U裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】中，頻譜分配制度為固定頻譜分配。為避免不同系統(tǒng)間的干擾，無線電管理部門對無線電頻譜資源進行統(tǒng)一的管理，通過給不同系統(tǒng)頒發(fā)無線電頻譜使用牌照的形式來為各個系統(tǒng)分配特定的頻段，從而將頻譜分為授權(quán)頻段和非授權(quán)頻段兩個部分，授權(quán)頻段一般只被相應(yīng)的授權(quán)用戶(LU, License User)使用，而不會被其他非授權(quán)用戶使用。
[0003]但是，近年來隨著無線通信業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，頻譜資源也變得越來越緊缺，因此頻譜資源的稀缺已經(jīng)成為制約無線通信未來發(fā)展的主要瓶頸之一。傳統(tǒng)的固定無線電頻譜分配的方式雖然避免了不同系統(tǒng)間的干擾，但對頻譜資源利用狀況的測量結(jié)果表面，授權(quán)用戶對其授權(quán)頻譜的實際利用率一般都很低，大量授權(quán)的無線頻譜處于被閑置或者利用率極低的狀態(tài)。
[0004]為了提高授權(quán)頻譜的實際利用率以緩解頻譜資源日益緊張的局面，認知無線電(CR, Cognitive Radio)技術(shù)受到了越來越廣泛的關(guān)注。認知無線電技術(shù)的基本思想是先通過無線頻譜感知獲知各個授權(quán)用戶的空閑頻譜資源，然后在不影響授權(quán)用戶正常通信的前提下，未被授權(quán)的用戶，即認知用戶(⑶,Cognitive User)設(shè)備可利用上述空閑的授權(quán)頻譜資源進行通信，上述被CU設(shè)備利用的空閑的授權(quán)頻譜資源可稱之為認知頻段。
[0005]在現(xiàn)有的正交頻分復(fù)用(OFDM)認知系統(tǒng)中，當(dāng)認知系統(tǒng)在其占用的窄帶授權(quán)頻段(即認知頻段)上偵測到窄帶授權(quán)業(yè)務(wù)的存在，即該頻段的授權(quán)用戶需要或正在使用該窄帶授權(quán)頻段傳輸窄帶授權(quán)業(yè)務(wù)時，為了不影響該授權(quán)用戶的正常通信，OFDM認知系統(tǒng)將關(guān)閉在該窄帶授權(quán)頻段上工作的相應(yīng)子載波。然而，若僅關(guān)閉在該窄帶授權(quán)頻段上工作的相應(yīng)子載波，則由于OFDM認知系統(tǒng)中的各子載波的功率譜帶外衰減比較緩慢，因此該窄帶授權(quán)頻段兩側(cè)的相鄰子載波在此窄帶授權(quán)頻段上所產(chǎn)生的泄露功率依然較強，從而仍然容易對授權(quán)用戶的正常通信造成嚴重干擾。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中一般可通過下述的兩種方法來降低認知無線電的帶外干擾:
[0007]第一種方法:時域加窗濾波方法。在該方法中，將在OFDM基帶信號的輸出端增加一個窗濾波器(例如，余弦窗、漢明窗等)，從而抑制授權(quán)頻段兩側(cè)的子載波的帶外干擾。
[0008]第二種方法:頻域主動干擾消除(AIC)方法。在該方法中，將在被關(guān)閉的子載波兩側(cè)插入AIC子載波，利用最小均方方法使子載波的帶外功率泄露最小化，最終達到最小化帶外功率的目的。
[0009]然而，在上述的第一種方法中，雖然通過窗濾波器可以抑制帶外干擾，但增加窗濾波器的同時也將展寬信號，因此為了滿足授權(quán)頻段干擾消除要求，所關(guān)閉的子載波帶寬仍然較大。另外，由于信號的展寬，為了保證原有的傳輸效率不變，則還必然需要減小保護間隔長度，因而有可能導(dǎo)致子載波的正交性被破壞，帶來載波間干擾(ICI)和符號間干擾(ISI)，從而造成認知系統(tǒng)性能下降。
[0010]而在上述的第二種方法中，雖能可以有效抑制帶外干擾，但是為了獲取兩側(cè)插入AIC子載波上的權(quán)值，需要進行大量的矩陣運算，從而將給認知系統(tǒng)帶來極大的負擔(dān)，降低系統(tǒng)的性能。
[0011]綜上可知，由于現(xiàn)有技術(shù)中的降低認知無線電帶外干擾的方法具有如上所述的缺點，因此如何在有效降低認知無線電帶外干擾的同時提升系統(tǒng)性能，是本領(lǐng)域中亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種降低認知無線電帶外干擾的方法和裝置，從而可以在有效降低認知無線電帶外干擾的同時提升系統(tǒng)性能。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的:
[0014]一種降低認知無線電帶外干擾的方法，該方法包括:
[0015]對OFDM基帶信號進行N重最小頻移鍵控匪SK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號；
[0016]根據(jù)調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號和各認知頻段的干擾消除要求，預(yù)先確定與各個加窗系數(shù)相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬；
[0017]建立至少包括各認知頻段的干擾消除要求、各加窗系數(shù)以及相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬的干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表；
[0018]當(dāng)需退出所占用的認知頻段時，根據(jù)該認知頻段的干擾消除要求查詢所述干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表，并選定相應(yīng)的加窗系數(shù)；
[0019]根據(jù)所選定的加窗系數(shù)，關(guān)閉相應(yīng)數(shù)目的子載波。
[0020]本發(fā)明還提供了一種降低認知無線電帶外干擾的裝置，該裝置包括:信號調(diào)制模塊、帶寬確定模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、系數(shù)選取模塊和執(zhí)行模塊；
[0021]所述信號調(diào)制模塊，用于對OFDM基帶信號進行N重最小頻移鍵控匪SK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號；將調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號發(fā)送給所述帶寬確定模塊；
[0022]所述帶寬確定模塊，用于根據(jù)調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號和各認知頻段的干擾消除要求，預(yù)先確定與各個加窗系數(shù)相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬；將各認知頻段的干擾消除要求、各個加窗系數(shù)以及與各個加窗系數(shù)相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬發(fā)送給所述數(shù)據(jù)庫模塊；
[0023]所述數(shù)據(jù)庫模塊，用于建立并存儲至少包括各認知頻段的干擾消除要求、加窗系數(shù)以及相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬的干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表；
[0024]所述系數(shù)選取模塊，用于當(dāng)認知用戶設(shè)備需退出所占用的認知頻段時，根據(jù)該認知頻段的干擾消除要求查詢所述數(shù)據(jù)庫模塊中存儲的干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表，并選定相應(yīng)的加窗系數(shù)；將選定的加窗系數(shù)發(fā)送給所述執(zhí)行模塊；
[0025]所述執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所選定的加窗系數(shù)，關(guān)閉相應(yīng)數(shù)目的子載波。
[0026]由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明由于可對OFDM基帶信號進行匪SK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的OFDM-NMSK (SSB)信號，并預(yù)先建立至少包括各認知頻段的干擾消除要求、加窗系數(shù)以及相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬的干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表，然后根據(jù)認知頻段的干擾消除要求查詢干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表以選定加窗系數(shù)，再根據(jù)所選定的加窗系數(shù)，關(guān)閉相應(yīng)數(shù)目的子載波，因而可以將匪SK編碼調(diào)制方法與時域加窗方法相結(jié)合，從而可在有效降低認知無線電帶外干擾的同時提升系統(tǒng)性能?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實施例中的降低認知無線電帶外干擾的方法的流程圖。
[0028]圖2為本發(fā)明實施例中的匪SK編碼調(diào)制裝置的示意圖。
[0029]圖3為本發(fā)明實施例中的匪SK解碼裝置的示意圖。
[0030]圖4為本發(fā)明實施例中的仿真結(jié)果示意圖。
[0031]圖5是本發(fā)明實施例中的降低認知無線電帶外干擾的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0033]圖1為本發(fā)明實施例中的降低認知無線電帶外干擾的方法的流程圖。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明實施例中的降低認知無線電帶外干擾的方法包括如下所述步驟:
[0035]步驟101，對OFDM基帶信號進行N重最小頻移鍵控(匪SK)編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶(SSB)信號。
[0036]在本步驟中，為了有效地增大各個子載波信號的帶外衰減，將對OFDM基帶信號進行匪SK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的OFDM-NMSK (SSB)信號。
[0037]在本發(fā)明的具體實施例中，可以使用多種方法對OFDM基帶信號進行匪SK編碼調(diào)制，以下將以其中的一種調(diào)制方法為例進行詳細的介紹。
[0038]例如，圖2為本發(fā)明實施例中的匪SK編碼調(diào)制裝置的示意圖。如圖2所示，在本發(fā)明的具體實施例中，所述NMSK編碼調(diào)制裝置包括:連續(xù)相位編碼(CPE)單元21、映射單元22和波形生成單元23。因此，通過上述匪SK編碼調(diào)制裝置，可先對OFDM基帶信號中的各個子載波信號進行WSK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的各個WSK (SSB)子載波信號，然后再根據(jù)調(diào)制后的各個匪SK (SSB)子載波信號，最終得到調(diào)制后的OFDM-NMSK (SSB)信號。
[0039]較佳的，在本發(fā)明的具體實施例中，上述的步驟101可通過如下所述的步驟來實現(xiàn):
[0040]步驟1011，通過CPE單元對OFDM基帶信號中的各個子載波信號進行編碼轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的CPE信號。
[0041 ] 在本步驟中，所述OFDM基帶信號通過CPE單元進行編碼轉(zhuǎn)換后，可得到CPE信號。
[0042]例如，以圖2中所示的所述OFDM基帶信號中的第k路子載波的第i路第n時刻的MSK信號進行編碼轉(zhuǎn)換為例，如圖2所示，所述;Kfy)通過CPE單元進行編碼轉(zhuǎn)換之后，將得到CPE信號^^和^'" 0[0043]其中，圖2中所示的0表示延遲T時刻輸出，?表示異或操作，#表示編碼轉(zhuǎn)換中的中間變量，且
【權(quán)利要求】
1.一種降低認知無線電帶外干擾的方法，其特征在于，該方法包括: 對OFDM基帶信號進行N重最小頻移鍵控匪SK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號； 根據(jù)調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號和各認知頻段的干擾消除要求，預(yù)先確定與各個加窗系數(shù)相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬； 建立至少包括各認知頻段的干擾消除要求、各加窗系數(shù)以及相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬的干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表； 當(dāng)需退出所占用的認知頻段時，根據(jù)該認知頻段的干擾消除要求查詢所述干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表，并選定相應(yīng)的加窗系數(shù)； 根據(jù)所選定的加窗系數(shù)，關(guān)閉相應(yīng)數(shù)目的子載波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對OFDM基帶信號進行匪SK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號包括: 對OFDM基帶信號中的各個子載波信號進行WSK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的各個WSK單邊帶子載波信號； 根據(jù)調(diào)制后的各個匪SK單邊帶子載波信號，得到調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對OFDM基帶信號中的各個子載波信號進行WSK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的各個WSK單邊帶子載波信號包括: 通過連續(xù)相位編碼CPE單元對OFDM基帶信號中的各個子載波信號進行編碼轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的CPE信號； 通過映射單元對所述CPE信號進行映射操作，得到相應(yīng)的映射信號； 通過波形生成單元對所述映射信號進行波形生成操作，得到調(diào)制后的各個匪SK單邊帶子載波信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述映射信號和CPE信號之間的映射操作為:

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，調(diào)制后的第k路匪SK單邊帶子載波信號
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號SoFDM-fflSK (SSB)(t)為:

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號SoFDM-fflSK (SSB)
(t)可進一步表示為:

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還進一步包括: 接收端在接收到調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號之后，對該調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號進行解調(diào)，得到被調(diào)制前的OFDM基帶信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號和各認知頻段的干擾消除要求，預(yù)先確定與各個加窗系數(shù)相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬包括: 對調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號進行時域加窗濾波； 根據(jù)時域加窗濾波結(jié)果以及各認知頻段的干擾消除要求，確定與各個不同的加窗系數(shù)相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進行時域加窗濾波時所使用的時域加窗濾波器為: 升余弦窗、三角窗、漢寧窗、海明窗、布拉克曼窗或凱塞窗。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表中還可以包括:R和Z ; 所述R為需關(guān)閉的子載波帶寬與認知頻段帶寬的帶寬比值； 所述Z為表示加窗系數(shù)與R的乘積的綜合系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表中滿足認知頻段干擾消除要求的加窗系數(shù)有多個時，所述選定相應(yīng)的加窗系數(shù)包括: 根據(jù)預(yù)設(shè)的選取條件選定其中的一個加窗系數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的選取條件為:滿足認知頻段干擾消除要求且數(shù)值最小的加窗系數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的選取條件為: 滿足認知頻段干擾消除要求且數(shù)值最小的帶寬比值R所對應(yīng)的加窗系數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的選取條件為: 滿足認知頻段干擾消除要求且數(shù)值最小的綜合系數(shù)Z所對應(yīng)的加窗系數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)所占用的認知頻段的授權(quán)用戶開始工作，且認知用戶設(shè)備已處于工作狀態(tài)時，則在查詢干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表之前，該方法還進一步包括: 檢測所述認知頻段的范圍，確定干擾頻段。
17.一種降低認知無線電帶外干擾的裝置，其特征在于，該裝置包括:信號調(diào)制模塊、帶寬確定模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、系數(shù)選取模塊和執(zhí)行模塊； 所述信號調(diào)制模塊，用于對OFDM基帶信號進行N重最小頻移鍵控匪SK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號；將調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號發(fā)送給所述帶寬確定模塊； 所述帶寬確定模塊，用于根據(jù)調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號和各認知頻段的干擾消除要求，預(yù)先確定與各個加窗系數(shù)相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬；將各認知頻段的干擾消除要求、各個加窗系數(shù)以及與各個加窗系數(shù)相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬發(fā)送給所述數(shù)據(jù)庫豐吳塊； 所述數(shù)據(jù)庫模塊，用于建立并存儲至少包括各認知頻段的干擾消除要求、加窗系數(shù)以及相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬的干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表； 所述系數(shù)選取模塊，用于當(dāng)認知用戶設(shè)備需退出所占用的認知頻段時，根據(jù)該認知頻段的干擾消除要求查詢所述數(shù)據(jù)庫模塊中存儲的干擾消除關(guān)閉數(shù)據(jù)表，并選定相應(yīng)的加窗系數(shù)；將選定的加窗系數(shù)發(fā)送給所述執(zhí)行模塊； 所述執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所選定的加窗系數(shù)，關(guān)閉相應(yīng)數(shù)目的子載波。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述信號調(diào)制模塊進一步包括:第一調(diào)制子模塊和第二調(diào)制子模塊； 所述第一調(diào)制子模塊，用于對OFDM基帶信號中的各個子載波信號進行匪SK編碼調(diào)制，得到調(diào)制后的各個NMSK單邊帶子載波信號； 所述第二調(diào)制子模塊，用于根據(jù)調(diào)制后的各個匪SK單邊帶子載波信號，得到調(diào)制后的0FDM-NMSK單邊帶信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述第一調(diào)制子模塊還進一步包括:CPE單元、映射單元和波形生成單元； 所述CPE單元，用于對OFDM基帶信號中的各個子載波信號進行編碼轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的CPE信號；將所述CPE信號發(fā)送給所述映射單元； 所述映射單元，用于對接收到的CPE信號進行映射操作，得到相應(yīng)的映射信號；將所述映射信號發(fā)送給所述波形生成單元； 所述波形生成單元，用于對接收到的映射信號進行波形生成操作，得到調(diào)制后的各個WSK單邊帶子載波信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述帶寬確定模塊還進一步包括:時域加窗子模塊和確定子模塊； 所述時域加窗子模塊，用于對調(diào)制后的OFDM-NMSK單邊帶信號進行時域加窗濾波，將時域加窗濾波結(jié)果發(fā)送給確定子模塊； 所述確定子模塊，用于根據(jù)時域加窗濾波結(jié)果以及各認知頻段的干擾消除要求，確定與各個不同的加窗系數(shù)相對應(yīng)的需關(guān)閉的子載波帶寬。
【文檔編號】H04L27/26GK103581092SQ201210280785
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月8日
【發(fā)明者】翁瑋文 申請人:中國移動通信集團公司