[发明专利]单载波高速率无线系统

说明书

技术领域

本发明涉及单载波无线通信领域，尤其涉及用于单载波无线通信的时间帧结构的管理。

问题

由于室内单载波无线系统的高速率已超过1Gbps，无线信道延迟扩展或许会超过数十个符号，这使得包含线性判决反馈或最大似然序列估计(MLSE)均衡器的传统时域信道均衡器不再切合实际。

●包含线性或判决反馈均衡器的自适应均衡器难以在短训练时期内收敛，这是因为为了应付超过数十个符号的无线信道延迟扩展，所需要的均衡器抽头的数量增大了。

●因为当无线信道延迟扩展超过数十个符号时，维特比(Viterbi)算法所要求的约束长度增大，最大似然序列估计(MLSE)或维特比均衡器的复杂度随无线信道延迟扩展所包含的符号数量呈指数增长。

本发明涉及具有频域均衡器的单载波无线系统的领域，并提供装置来消除由于多径衰落所引起的帧间干扰，并同时提供粗帧定时、载波同步和信道估计而无需额外的开销。

背景技术

正交频分复用(OFDM)系统或其它具有频域均衡器的传统单载波系统的帧结构在图1中可见。又被称为多载波无线通信系统的OFDM系统的主要优点是低复杂度的频域均衡。在图2中示出了OFDM系统的框图例子。

传统的具有频域均衡器的单载波无线系统使用循环前缀用于载波同步。通常粗帧定时和信道估计通过引入额外的导频帧来实现，并且该帧采用常量幅度零自相关序列(CAZAC)。

下面是用于使用频域均衡器的单载波无线系统的现有技术的缺点：

●对于粗帧定时和信道估计要求额外的导频帧

●使用循环前缀的载波同步对于信道冲击响应敏感。

发明内容

本发明涉及用于生成单载波无线通信信号的方法，其中所述通信信号基于时域帧结构，所述帧结构包括保护间隔和数据帧，所述方法包括将循环前缀插入到所述保护间隔的步骤，所述循环前缀包含至少一个伪随机噪声序列。

有利地，至少两个所述伪随机噪声序列彼此相等。

有利地，至少两个所述伪随机噪声序列彼此不同。

有利地，多个所述伪随机噪声序列被对称地安排在循环前缀内。

有利地，至少两个所述伪随机噪声序列被交替地安排在循环前缀内。

有利地，所述至少两个伪随机噪声序列被连续地安排在循环前缀内。

有利地，所述循环前缀完全填充保护间隔。

有利地，所述循环前缀是保护间隔的一部分。

有利地，保护间隔的剩余部分位于所述循环前缀之前和/或之后。

有利地，所述保护间隔的剩余部分包括零序列。

有利地，至少一个所述伪随机噪声序列对应于最大长度序列。

本发明还涉及用于产生单载波无线通信信号的信号生成器，其中所述通信信号基于时域帧结构，所述帧结构可操作地来提供数据管理并包括保护间隔和数据帧，所述发射机包括循环前缀插入设备，可操作地将循环前缀插入到所述保护间隔，所述循环前缀包含至少一个伪随机噪声序列。

有利地，至少两个所述伪随机噪声序列彼此相等。

有利地，至少两个所述伪随机噪声序列彼此不同。

有利地，多个所述伪随机噪声序列被对称地安排在循环前缀内。

有利地，至少两个所述伪随机噪声序列被交替地安排在循环前缀内。

有利地，所述至少一个伪随机噪声序列被连续地安排在循环前缀内。

有利地，所述循环前缀完全填充保护间隔。

有利地，所述循环前缀是保护间隔的一部分。

有利地，保护间隔的剩余部分位于所述循环前缀之前和/或之后。

有利地，所述保护间隔的剩余部分包括零序列。

有利地，至少一个所述伪随机噪声序列对应于最大长度序列。

本发明还涉及用于处理接收的单载波无线通信信号的方法，其中所述通信信号基于时域帧结构，所述帧结构可操作地来提供数据管理并包括保护间隔和数据帧，其中所述保护间隔包含循环前缀，所述循环前缀包含至少一个伪随机噪声序列，所述方法包括将循环前缀的所述至少一个伪随机噪声序列的至少一部分与至少一个预定的伪随机噪声序列进行相关并输出相关函数。

有利地，所述方法基于所述至少一个伪随机噪声序列的所述至少一部分和/或基于所述相关函数而实现所述单载波无线通信信号的粗定时同步。

有利地，所述单载波无线通信信号的所述粗定时同步基于所述相关函数的自相关峰值。

有利地，所述方法基于所述至少一个伪随机噪声序列的所述至少一部分和/或基于所述相关函数而实现所述单载波无线通信信号的信道估计。