[发明专利]一种采用非连续载波干涉码的多载波无线传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用非连续载波干涉码的多载波无线传输方法，属于无线通信技术领域，具体可以应用于具有电磁环境认知能力的宽带多载波无线多载波通信系统。 

背景技术

多载波无线通信已经成为未来宽带无线通信的主要传输技术之一，比如WiMAX、IEEE802.11a，802.11n、LTE等系统。随着宽带技术的发展，认知无线电被认为是提高频谱利用率的有效方式。比如IEEE 802.22系统，整合利用主用户不占用的频段，进行宽带传输；在主用户占用的频段，则不能传输信号以至于对主用户产生干扰。这直接导致了非连续多载波无线传输系统(NC-OFDM)的诞生。该系统基于多载波系统，将对主用户产生干扰的子载波挖去，以便主用户和次用户的通信系统互不影响。虽然NC-OFDM成为认知无线电系统的重要构成方式，但仍然传承了正交频分复用(OFDM)系统的缺点：子载波上发生频率选择性衰落，以及发射信号具有较大的峰均功率比，对射频放大器的要求很高。因此，需要设法克服以上缺点。 

对于传统OFDM系统而言，克服子载波的频率选择性衰落可以采用编码的方法，也可以采用频域扩频的方式，比如编码OFDM系统(COFDM)，多载波CDMA(MC-CDMA)，载波干涉OFDM(CI-OFDM)等；为了降低峰均功率比，可以采用互补码编码，也可以采用波形窗、部分序列、选择映射等方 法。另外，载波干涉OFDM采用载波干扰码(CI码)进行频域扩频，等效于一个带有循环前缀的单载波系统，所以具有很好的峰均比性能。以上各种方法如果直接移植到NC-OFDM系统中，则会发现并不能完成预期的功能。由于NC-OFDM中挖去的子载波具有任意分布，所以直接导致了以上方法复杂度的增加，比如互补序列编码在NC-OFDM中几乎不可用；CI码在NC-OFDM中不再正交，系统性能下降等。到目前为止，还没有较好的方法既能克服子载波的频率选择性衰落，又能降低峰均功率比。 

本发明给出一种采用了非连续载波干涉码的非连续多载波无线传输系统。该系统发送端将非连续载波干涉码的码片在每个相应的子载波上发送，接收端则采用相应的匹配合并器进行合并。不同的非连续载波干涉码可以采用扩频方式携带不同的数据，形成类似多载波码分多址系统(MC-CDMA)系统。其中，非连续载波干涉码采用NCI码，也可用非连续准正交载波干涉码NPCI码。本发明与传统非连续多载波系统相比，不仅具有更高的传输速率和系统容量，而且具有较低的信号峰均功率比。 

发明内容

本发明的目的是提出一种采用非连续载波干涉码的多载波无线传输方法，对具有电磁环境认知能力的宽带多载波无线多载波通信系统提供高数据传输的能力，满足系统较低信号峰均功率比的需求。其特征在于，为了整合利用主用产不占用的频段提供高数据传输速率，采用了NC-OFDM的传输方式；为了能够降低传输中的多径干扰，采用了沿子载波方向扩频的方式；为了能够有效地降低峰均功率比，采用了非连续载波干涉码作为频域扩频序列。 

本发明提出的采用非连续载波干涉码的多载波无线传输方法的发送端，包括以下步骤：

(1)设系统总子载波数为N，N为任意正整数，其中，主用户占用频段所对应的子载波个数为N-M，M为允许次用户利用的子载波数，为正整数，M＜N，然后，构造一个指示向量P，使主用户占用频段所对应的N-M个子载波被置零，允许次用户利用的M个子载波被置1：P＝(p₀，p₁，p₂，…，p_n，…，p_N-1)，n＝0，1，…，n，…，N-1， 

其中， 

(2)发送端产生M个长度各为N的非连续载波干涉码NCI码，其步骤如下：