[发明专利]多重正交频分复用调制解调方法

说明书

本发明公开了一种多重正交频分复用调制解调方法，其包括如下步骤：构建多重正交频分复用M‑OFDM信号的标准基子波、子波以及子码元；组成M‑OFDM信号的码元：将上述M个子码元起始点依次移后半有效期，使各子波依次重叠半个有效期就构成一个M‑OFDM的码元，即任一M‑OFDM的码元由M个子码元构成，其码元周期其中，M为子码元个数，T为一个标准OFDM信号的码元周期，是M‑OFDM子码元有效期的二分之一；在信号发送端合成M‑OFDM完整的码元信号，最后发送出去，完成M‑OFDM的调制过程；在接收端通过解出各个子波对应的幅度，再转化为相应的二进制信息，完成M‑OFDM解调过程。本发明的传输效率明显高于OFDM，同时由于无需再在码元之间增加隔离带，减少了时间上的消耗，进一步增加了传输效率。

技术领域

本发明涉及一种载波调制技术，确切地说，涉及一种多重正交频分复用调制解调方法，属于数字通信中的多载波调制技术领域。

背景技术

调制解调方法是提高数字通信系统传输率不可缺少的重要手段。调制的任务主要是构造能携带二进制信息的波形,这种波形被分成称之为周期的相等时间段,每个周期中的波形称之码元(或符号),所以又有码元周期之称，前后码元周期之间是紧紧相连的，各周期内的波形是连续的，而周期之间的波形是不连续的；码元波形结构是影响传输效率一个重要因素；自1990年代中期以来，正交频分复用(OFDM)调制技术逐渐成熟；OFDM通过对每个码元波形所包含的子波波形的幅度或相位进行调制而携带信息的，每个码元是由多种频率的正余弦波对组成的，每个正弦和余弦波称为一个子波，所有的子波之间都是相互正交的，这些正交的正、余弦波构成傅里叶级数，因此，可用一系列相干解调分别解出所有的子波幅度，进一步又可用逆快速傅里叶变换(IFFT)和快速傅里叶变换(FFT)完成调制解调；一对同频的正余弦子波对在频域上形成一个子信道，一个码元包含多个子信道，这就使子信道变窄，而子波的周期变长，从而使OFDM有了高传输效率和抗多径干扰的优点，使之目前已经替代其它的调制方法成为数字通信中的主流调制技术。但是，随着信息技术的发展，对于更高数据传输率的需求急剧增长，对更高传输率的调制方法自然也提出了新的需求。还有，由于任何实际系统所利用的信道允许使用的频率范围(也称为带宽)都是有限的，简称为带限信道，这使得数字通信中的一个信号码元波形在时域上会被展宽，我们将展宽部分称为拖尾，这种拖尾会造成码元之间的干扰(简称为ISI)；为了降低ISI的影响，传统的数字通信中通过在相邻码元之间加上那个空白的时间段(称为时间隔离带)来吸收拖尾(这部分波形不参加解调)，在OFDM中用循环前缀代替时间隔离带，一方面降低拖尾的干扰，另一方面降低因无线通信中的多径效应对正交性的破坏。但是不论循环前缀还是时间隔离带都使得码元的周期加宽，这会造成传输率的降低，可以用如下公式解释：传输率R＝N_b/T，N_b表示比特数，T是码元周期，显然，T加长，则传输率R减小。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种多重正交频分复用调制解调方法，该方法既保留了正交频分复用(OFDM)调制解调方法的多窄带子波组成一个码元所带来的一系列优点，又进一步提高传输率。

为了实现上述目的，本发明提出如下的技术方案：

多重正交频分复用调制解调方法，其特征在于：

包括如下步骤：

ⅰ、构建多重正交频分复用信号的标准基子波、子波以及子码元：

其中，基子波指的是其幅度取最大归一化值的子波，其幅度具体数值为最大归一化值1，子波是指被赋予不同幅度值的基子波，不同幅度对应于不同的二进制信息；下述内容涉及到的多重正交频分复用均简称为M-OFDM；