[发明专利]一种偏移正交多载波基带系统

说明书

本发明涉及一种偏移正交多载波基带系统，包括子载波调制器、多载波综合滤波器组、同步器、多载波分析滤波器组和子载波解调器；所述子载波调制器用于完成子载波调制；所述多载波综合滤波器组用于对调制后的子载波实现时频聚焦滤波成形；所述同步器用于估计出帧同步和位同步；所述多载波分析滤波器组用于实现所述多载波综合滤波器组的逆过程；所述子载波解调器用于完成子载波解调。本发明能够简化信道估计、均衡器和限幅器，使得实现复杂度大幅降低。

技术领域

本发明涉及一种多载波基带系统，特别是涉及一种偏移正交多载波基带系统。

背景技术

OFDM正交多载波调制技术是目前应用最广泛的宽带无线调制技术，在城市复杂环境的应用中具有极大的优势。首先，将宽带信道划分为多个并行窄带子信道，增强了系统抵抗干扰能力；其次，通过添加循环前缀，可以更方便地消除多径干扰，降低信道均衡的复杂度；第三，OFDM的正交性保证子载波之间可以相互重叠，能有效提高频谱利用率；第四，窄带干扰只会影响个别子载波，通过信道编译码技术可以提高系统抗窄带干扰的能力；最后，OFDM在多址接入、功率分配等方面具有很强的灵活性。但其也存在一些缺陷，首先，循环前缀的加入降低了系统的功率效率；其次，基于IFFT运算的OFDM调制滤波器为矩形函数形式，导致系统对载波偏移十分敏感；第三，OFDM信号的峰均比很高，对功放的线性度有苛刻的要求；最后，OFDM信号具有较高的带外辐射。

相关研究发现偏移正交多载波基带系统，也叫OFDM-OQAM系统，也许是一种更优的选择。OFDM-OQAM是一种广义的正交多载波基带系统，其方法是在每个子载波上均采用交错偏移QAM调制，即将一个复数信号拆成实部和虚部两个时间上相差半个周期的实数信号，数据速率不变，并将正交条件放宽至实域正交，且引入一个时频聚焦特性优良的脉冲成形滤波器，使得信号对于收发两端的频率偏移不敏感。偏移正交多载波基带系统在保留OFDM诸多优点的前提下，弥补了上述的一些缺陷，比如通过不使用循环前缀来提升信道容量，通过引入TFL滤波器来降低OFDM的频偏敏感度，减少带外杂散等。当然，OFDM-OQAM也存在一些固有的缺点，比如因为存在虚部干扰，导致从导频设计到信道估计、均衡的实现复杂度都大幅提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种偏移正交多载波基带系统，能够简化信道估计、均衡器和限幅器，使得实现复杂度大幅降低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种偏移正交多载波基带系统，包括子载波调制器、多载波综合滤波器组、同步器、多载波分析滤波器组和子载波解调器；所述子载波调制器用于完成子载波调制；所述多载波综合滤波器组用于对调制后的子载波实现时频聚焦滤波成形；所述同步器用于估计出帧同步和位同步；所述多载波分析滤波器组用于实现所述所述多载波综合滤波器组的逆过程；所述子载波解调器用于完成子载波解调。

所述子载波调制器包括依次相连的串并变换模块、OQAM映射模块和插入导频模块；所述串并变换模块与信源或信道编码器的输出相连，根据输入数据的序号进行顺序合并，以数据为一组，变换后的时钟速率是变换前的其中，N为QAM星座点数；所述OQAM映射模块根据QAM的星座图，将一组的数据映射到N点星座图上，并给出对应的复数表示形式，同时将该复数拆分成实部和虚部两个实数，先传输M个实部数据，再传输M个虚部数据；所述插入导频模块以块状方式插入三个连续的导频符号；第一个导频符号和第三个导频符号为零值符号，第二个导频符号以1,-j,-1,j为重复结构的已知复数符号，同时完成子载波映射。