[发明专利]来自用于FBMC/OQAM的正交设计的发送分集

说明书

技术领域

本技术涉及用于发送多载波信号的方法和装置，其中所述信号是包括时间-频率空间中的码元的偏移正交幅度调制(OQAM)类型，其中所述码元包括包含码元的数据和预编码码元。

背景技术

发送分集被认为是重要的，因为它可以被应用在发送机侧以提高通信链路的可靠性，即使信道状态信息在发送机处不可获得。这包括高速移动场景，在该场景中从接收机到发送机的反馈信息变得很快过时，并且还包括广播场景。

在S.M.Alamouti的“A simple transmit diversity technique for wireless communications”，IEEE Journal on Select Areas in Communications，第16卷第8期，1998年10月中描述的Alamouti码是来自用于两个发送天线的正交设计的常用发送分集方案，因为Alamouti码具有以下所期望的属性：

1.全分集

2.全速率(无速率损失)

3.简单的线性接收机，即在接收机处所需的处理与发送天线的数量线性地增减。Alamouti码已被广泛采用，例如用于LTE OFDM系统。

然而，对于FBMC/OQAM，Alamouti方案的直接应用是不可能的。到目前为止，许多企业和大学已经花费了相当大的努力来寻找用于具有FBMC/OQAM的发送分集的竞争性方案，但是所有现有的方案都有一些缺点，如稍后所解释的。

在解释实现用于FBMC/OQAM的发送分集的问题之前，应该审视应用在LTE中的Alamouti发送方案，如图2所示。

图2示出了基于OFDM的发送方案，其中使用两个资源(m₀,n₀)和(m₀+1,n₀)从第一发送天线Tx1发送复QAM码元s₁和s₂，其中m₀和n₀分别表示子载波和时间索引。通过使用相同的两个资源，在取负或不取负的情况下从第二发送天线Tx2发送这些QAM码元的复共轭版本，但是现在交换对于s₁和s₂所使用的资源。如果假设在码元n₀的子载波m₀和m₀+1上的复数值信道频率响应是准相等(equivalent)的，对于发送天线Tx1和Tx2分别被表示为H⁽¹⁾和H⁽²⁾，则可以写出对于子载波m₀和m₀+1的接收信号，如等式(1)和(2)所示：

其中是AWGN。通过这些接收信号的某种安排，获得下面的线性方程组：

然后，在接收机处执行下面的线性处理：

假设来自发送天线Tx1和Tx2的信道响应是独立的，则实现了分集阶数2。

总而言之，Alamouti编码的主要思想为它是正交设计，因为只需要线性组合，并且由于利用两个资源来传送两个数据码元，所以不会导致速率损失。

现在，对于了解为什么不能将Alamouti方案直接应用于FBMC/OQAM至关重要的FBMC/OQAM的基本属性将在图3的基础上进行审视。在图3所示的单天线、单输入、单输出(SISO)系统中，使用资源(m₀,n₀)发送实数值脉冲幅度调制(PAM)信号

相应的基带等效接收信号可以被写为：

其中

是所谓的来自相邻子载波和码元上的数据码元的固有干扰。系数被称为模糊函数(ambibuity function)，其捕捉所使用的原型滤波器的特性。这里，假设使用了良好的局部滤波器，使得固有干扰仅由直接相邻资源引起，但通常位于更远处的其他资源也可对形成固有干扰有贡献。

可以看出，在复数域中子载波信号不是正交的。然而，通过信道均衡并且将其实部取为：

可能在实数域中恢复正交性。如接下来可以看出的，根据FBC/OQAM失去复数正交性这一事实，在发送分集上有后果。

对于用于FBMC/OQAM的发送分集，考虑了图4所示的系统模型。