[发明专利]使用编码正交频分多路复用（COFDM）的传送方法和相关联传输器

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统，且更明确地说，本发明涉及多重载波通信系统，包括但不限 于正交频分多路复用(OFDM)通信系统。

背景技术

在OFDM通信系统中，频分多路复用(FDM)通信信号的频率和调制经布置为彼此 正交，以便消除每一频率上的信号之间的干扰。在此系统中，与信道时间特征相比具有 相对较长符号的低速率调制对多路径传播问题较不敏感。因此，OFDM使用多重频率在 单独的窄频率子带上同时传输若干个低符号速率数据流，而非以单个频率在一个宽频带 上传输单个高符号速率流。这些多个子带具有以下优点：经由给定子带的信道传播效应 通常比经由作为整体的整个信道的信道传播效应更恒定。可经由个别子带传输典型的同 相/正交(I/Q)调制。而且，OFDM通常结合前向错误校正方案来使用，这在此实例中有 时被称作经编码的正交FDM或COFDM。

可将OFDM信号视为若干个正交副载波信号的总和，其中例如通过正交调幅(QAM) 或相移键控(PSK)来独立地调制每一个别副载波上的基带数据。此基带信号还可调制 主RF载波。

OFDM通信系统具有高频谱效率(每赫兹带宽每秒大量位)、轻易减轻多路径干扰且 易于对噪声进行滤波。然而，OFDM通信系统遭受信道中的时间变化，尤其是引起载波 频率偏移的时间变化。因为OFDM信号是大量副载波信号的总和，所以其可具有高峰均 (peak-to-average)振幅或功率比。还有必要最小化副载波信号之间的相互调制，所述相 互调制可形成带内自干扰且形成邻近信道干扰。载波相位噪声、多普勒(Doppler)频移 和时钟抖动可对频率上间隔很近的副载波形成载波间干扰(ICI)。通常在传输频谱内的 经指派的频率位置处传输所述副载波。在OFDM信号的传输的持续时间内，平均的每副 载波功率是显著的且可容易地被检测和截获，这对于要求低检测概率(LPD)和低截获 概率(LPI)特征的系统来说是不合需要的。用以接收OFDM信号的接收器要求最小的 每副载波信噪比(SNR)，以便以可接受的低位错误率(BER)来解调并解码信号。如果 在传输频谱内存在其它有害能量，则SNR可能减小，从而导致BER增加。所述有害能 量可为来自其它来源的不期望的噪声。在此情况下，噪声被称作“干扰(interference)” 且所述来源被称作“干扰体(interferer)”。如果称作干扰台(jammer)的某第三方来源 有意地传输破坏传输的有害能量，则所述有害能量被称作干扰信号。由于用于获得可接 受的低BER所需要的最小每副载波SNR的缘故，常规OFDM信号易受此类干扰体和干 扰台的影响。此外，信道中的频率选择性衰减导致在OFDM信号的传输频谱内存在传输 空值，这依据所述空值的频率位置而选择性地减小了那些空值内的某些副载波上的SNR， 从而导致BER不合需要地增加。

发明内容

一种系统和方法传送编码正交频分多路复用(COFDM)通信信号并将其产生为多个 副载波。开启和关闭选定副载波，同时还基于固定或可变的取样速率而对选定开启副载 波进行跳频并将其在频域上扩展以便降低平均功率以获得增强的低截获概率/低检测概 率(LPI/LPD)且还允许在频谱屏蔽内具有更多传输功率。

在另一方面中，可应用选择性信道系统以用于增强信道状态信息(CSI)技术。可应 用扩展函数且随后应用快速傅立叶逆变换(IFFT)以将副载波在频域上扩展。可应用沃 尔什变换作为扩展函数。与IFFT大小相比，可减少副载波数目以便扩展序列长度以获得 增加的处理增益和降低的每频率平均功率。可增加取样速率以增加带宽和数据速率。

在又一方面中，可减小或消除保护间隔。伪随机信号可基于加密算法而对任何副载 波进行跳频。降低的载波间干扰(ICI)可传输副载波以使得任何OFDM符号均不会在邻 近频率上传输副载波。可通过传输副载波以使得连续的OFDM符号不会在相同频率上传 输副载波来降低符号间干扰(ISI)。

附图说明

通过结合附图考虑对本发明的以下详细描述将容易明白本发明的其它目的、特征和 优点，在附图中：

图1A和图1B为展示通过无线电传输信道连接的用于IEEE 802.11a OFDM调制解调 器的相应传输器和接收器电路的现有技术高级框图。

图2A到图2C为表示a)单载波信号、b)频分多路复用(FDM)信号和c)正交频 分多路复用(OFDM)信号的频谱图。